Vše

Co hledáte?

Vše
Projekty
Výsledky výzkumu
Subjekty

Rychlé hledání

  • Projekty podpořené TA ČR
  • Významné projekty
  • Projekty s nejvyšší státní podporou
  • Aktuálně běžící projekty

Chytré vyhledávání

  • Takto najdu konkrétní +slovo
  • Takto z výsledků -slovo zcela vynechám
  • “Takto můžu najít celou frázi”

Room-temperature control and electrical readout of individual nitrogen-vacancy nuclear spins

Identifikátory výsledku

  • Kód výsledku v IS VaVaI

    <a href="https://www.isvavai.cz/riv?ss=detail&h=RIV%2F68407700%3A21460%2F21%3A00356433" target="_blank" >RIV/68407700:21460/21:00356433 - isvavai.cz</a>

  • Nalezeny alternativní kódy

    RIV/61388963:_____/21:00544484

  • Výsledek na webu

    <a href="https://doi.org/10.1038/s41467-021-24494-x" target="_blank" >https://doi.org/10.1038/s41467-021-24494-x</a>

  • DOI - Digital Object Identifier

    <a href="http://dx.doi.org/10.1038/s41467-021-24494-x" target="_blank" >10.1038/s41467-021-24494-x</a>

Alternativní jazyky

  • Jazyk výsledku

    angličtina

  • Název v původním jazyce

    Room-temperature control and electrical readout of individual nitrogen-vacancy nuclear spins

  • Popis výsledku v původním jazyce

    Nuclear spins in semiconductors are leading candidates for future quantum technologies, including quantum computation, communication, and sensing. Nuclear spins in diamond are particularly attractive due to their long coherence time. With the nitrogen-vacancy (NV) centre, such nuclear qubits benefit from an auxiliary electronic qubit, which, at cryogenic temperatures, enables probabilistic entanglement mediated optically by photonic links. Here, we demonstrate a concept of a microelectronic quantum device at ambient conditions using diamond as wide bandgap semiconductor. The basic quantum processor unit - a single N-14 nuclear spin coupled to the NV electron - is read photoelectrically and thus operates in a manner compatible with nanoscale electronics. The underlying theory provides the key ingredients for photoelectric quantum gate operations and readout of nuclear qubit registers. This demonstration is, therefore, a step towards diamond quantum devices with a readout area limited by inter-electrode distance rather than by the diffraction limit. Such scalability could enable the development of electronic quantum processors based on the dipolar interaction of spin-qubits placed at nanoscopic proximity. Nuclear spins in diamond are promising for applications in quantum technologies due to their long coherence times. Here, the authors demonstrate a scalable electrical readout of individual intrinsic N-14 nuclear spins in diamond, mediated by hyperfine coupling to electron spin of the NV center, as a step towards room-temperature nanoscale diamond quantum devices.

  • Název v anglickém jazyce

    Room-temperature control and electrical readout of individual nitrogen-vacancy nuclear spins

  • Popis výsledku anglicky

    Nuclear spins in semiconductors are leading candidates for future quantum technologies, including quantum computation, communication, and sensing. Nuclear spins in diamond are particularly attractive due to their long coherence time. With the nitrogen-vacancy (NV) centre, such nuclear qubits benefit from an auxiliary electronic qubit, which, at cryogenic temperatures, enables probabilistic entanglement mediated optically by photonic links. Here, we demonstrate a concept of a microelectronic quantum device at ambient conditions using diamond as wide bandgap semiconductor. The basic quantum processor unit - a single N-14 nuclear spin coupled to the NV electron - is read photoelectrically and thus operates in a manner compatible with nanoscale electronics. The underlying theory provides the key ingredients for photoelectric quantum gate operations and readout of nuclear qubit registers. This demonstration is, therefore, a step towards diamond quantum devices with a readout area limited by inter-electrode distance rather than by the diffraction limit. Such scalability could enable the development of electronic quantum processors based on the dipolar interaction of spin-qubits placed at nanoscopic proximity. Nuclear spins in diamond are promising for applications in quantum technologies due to their long coherence times. Here, the authors demonstrate a scalable electrical readout of individual intrinsic N-14 nuclear spins in diamond, mediated by hyperfine coupling to electron spin of the NV center, as a step towards room-temperature nanoscale diamond quantum devices.

Klasifikace

  • Druh

    J<sub>imp</sub> - Článek v periodiku v databázi Web of Science

  • CEP obor

  • OECD FORD obor

    10302 - Condensed matter physics (including formerly solid state physics, supercond.)

Návaznosti výsledku

  • Projekt

    <a href="/cs/project/GA20-28980S" target="_blank" >GA20-28980S: Elektricky čtené kvantové diamantové sensory pro nukleární magnetickou resonanci a chemickou detekci</a><br>

  • Návaznosti

    P - Projekt vyzkumu a vyvoje financovany z verejnych zdroju (s odkazem do CEP)

Ostatní

  • Rok uplatnění

    2021

  • Kód důvěrnosti údajů

    S - Úplné a pravdivé údaje o projektu nepodléhají ochraně podle zvláštních právních předpisů

Údaje specifické pro druh výsledku

  • Název periodika

    NATURE COMMUNICATIONS

  • ISSN

    2041-1723

  • e-ISSN

  • Svazek periodika

    12

  • Číslo periodika v rámci svazku

    1

  • Stát vydavatele periodika

    GB - Spojené království Velké Británie a Severního Irska

  • Počet stran výsledku

    9

  • Strana od-do

  • Kód UT WoS článku

    000677641700013

  • EID výsledku v databázi Scopus

    2-s2.0-85111090917