量子欠陥スピンを⽤いた全光型量⼦センシングの理論

Abstract

本研究では、全光型量子センシングの感度向上を目指し、固体欠陥の蛍光プロセスを理論的側面から解析した。シリコンカーバイド中のシリコン空孔欠陥を対象とし、欠陥近傍に局在した電子がつくる多体電子状態のエネルギー準位に対して、レーザー励起および緩和による軌道遷移に加え、外部磁場によるスピン状態の変化をシミュレートすることで、実験結果をよく再現するモデルの構築に成功した。マイクロ波によるスピン操作がない場合でも内因的な相互作用によりスピン状態が混成し、蛍光強度が変化することを明らかにした。