NKT超连续谱光源助力金刚石氮空位(NV)色心研究

近期,Jun.教授和Elke Neu-Ruffing博士带领的德国研究小组,报导了他们基于金刚石色心的新型传感器的部分实验研究结果。金刚石色心的应用很广,从量子通信、密码学到传感都能涉及到[1]。不同的色心具有不同的特性,包括吸收光谱、发射光谱、荧光寿命和自旋态都不尽相同,因此适合于不同的应用。为了进一步调控色心的荧光特性,人们将其嵌入到光子纳米结构中[2,3]。相对于块状金刚石中的色心,嵌入纳米结构中的色心由于外部光学环境的改变,通常会引起其激发态寿命的变化,因此需要搭建新的实验装置进行观察。 图1:(a)NV(氮空位)体系上WSe2(硒化钨)薄片的光致发光图。此处选用了SuperK EXTREME超连续谱光源,搭配脉冲选择器和VARIA滤波器,脉冲选择器重复频率为8 MHz,滤波器设置到530-534 nm的激发波段。(b),(c)表示的是与(a)中光致发光图对应的NV体系和WSe2薄片的荧光寿命图。实验中......阅读全文

NKT超连续谱光源助力金刚石氮空位(NV)色心研究

近期,Jun.教授和Elke Neu-Ruffing博士带领的德国研究小组,报导了他们基于金刚石色心的新型传感器的部分实验研究结果。金刚石色心的应用很广,从量子通信、密码学到传感都能涉及到[1]。不同的色心具有不同的特性,包括吸收光谱、发射光谱、荧光寿命和自旋态都不尽相同,因此适合于不同的应用。为了

物理所金刚石氮空位色心量子克隆取得进展

  量子计算和量子信息是受到普遍关注的研究前沿。经典信息可以被精确拷贝,但是一个未知的量子态不可以被精确克隆(拷贝),这就是“量子非克隆原理”。它是量子力学和量子信息的一个基本原理,在量子信息的研究中有广泛的应用。建立在量子密钥分发基础上的安全通信是量子信息的重要应用,它的安全性就是建立在量子非克隆

科研人员研发用于量子技术的金刚石激光器

根据俄罗斯国家科学院西伯利亚分院网站报道,西伯利亚分院大电流电子研究所科研人员与托木斯克国立大学合作,研发出一种基于NV中心和光泵浦的金刚石激光器。相关研究结果发表在《Nature Communications》杂志上。制造该设备需要一种人造金刚石,经过辐射热处理,在其晶体结构中形成许多抗激光辐射的

中国科大郭光灿团队等在碳化硅色心自旋操控研究新进展

  中国科学院院士、中国科学技术大学教授郭光灿团队在碳化硅色心自旋操控研究中取得重要进展。该团队李传锋、许金时等人与匈牙利魏格纳物理研究中心教授Adam Gali合作,在国际上首次实现了单个碳化硅双空位色心电子自旋在室温环境下的高对比度读出和相干操控。这是继金刚石氮空位(NV)色心后第二种在室温下同

光探测磁共振技术

近几年来,基于金刚石氮空位色心(NV center)的光探测磁共振技术(optically detected magnetic resonance,ODMR)发展迅速(基本原理如图1(b)所示),并通过与AFM技术结合,可以实现纳米级的高空间分辨以及单电子自旋甚至是单个核自旋的超高探测灵敏度[5]。

基于碳化硅的量子器件获重大突破

  记者从中国科大获悉,该校郭光灿院士团队李传锋、许金时等人与合作者合作,在国际上首次实现了单个碳化硅双空位色心电子自旋在室温环境下的高对比度读出和相干操控。这是继金刚石氮空位(NV)色心后第二种在室温下同时具有高自旋读出对比度和高单光子发光亮度的固态色心,该成果对发展基于碳化硅这种成熟半导体材料的

快速冷却纳米机械振子研究取得新进展

  近日,中科院武汉物理与数学研究所束缚体系量子信息处理研究组联合国防科技大学和北京计算科学研究中心,提出了一个快速冷却纳米机械振子的新方案,相关工作发表在今年的美国光学学会期刊Optics Express上。   该论文题为《利用动力学塞曼效应快速冷却纳米机械振子》,由武汉物数所张建奇博士、

中国科大实现高频微波磁场高灵敏度量子传感

中国科学院院士、中国科学技术大学教授杜江峰,教授石发展、特任研究员孔飞等,基于金刚石氮-空位(Nitrogen-Vacancy, NV)色心量子传感器实现了皮特斯拉水平的高灵敏微波磁场测量。相比此前该体系实现的亚微特斯拉指标水平,测量灵敏度提升了近十万倍。相关研究成果发表于《科学进展》。测量方法示意

中科大实现高灵敏测量高频微波

  日前,中国科学技术大学中科院微观磁共振重点实验室杜江峰、石发展、孔飞等人在微波磁场测量领域取得重要进展,基于金刚石氮-空位色心量子传感器实现了皮特斯拉水平的高灵敏微波磁场测量,相比此前该体系实现的亚微特斯拉指标水平,测量灵敏度提升了近十万倍。相关研究成果发表于《科学进展》。  微波在人类生活和科

中科大等实现基于碳化硅中硅空位色心的高压原位磁探测

  中国科学技术大学郭光灿院士团队在碳化硅色心高压量子精密测量研究中取得重要进展。该团队李传锋、许金时、王俊峰等与中科院合肥物质科学研究院固体物理研究所高压团队研究员刘晓迪等合作,在国际上首次实现了基于碳化硅中硅空位色心的高压原位磁探测。该技术在高压量子精密测量领域具有重要意义。3月23日,相关研究

超连续谱光源的介绍

一种脉冲激光光源,具有相对于可调谐激光器更宽的光谱范围。可以配合滤波器产生波长可调激光。用于材料分析等领域。

中国科大实现基于碳化硅的高压原位磁探测

原文地址:http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2023/3/497241.shtm 我校郭光灿院士团队在碳化硅色心高压量子精密测量研究中取得重要进展。该团队李传锋、许金时、王俊峰等人与中科院合肥物质科学研究院固体所高压团队刘晓迪研究员等合作,在国际上首次实现了基

基于单NV色心的磁力显微镜量子校准研究获进展

  近日,北京量子信息科学研究院原子系综精密测量团队助理研究员刘岩与德国乌尔姆大学教授Fedor Jelezko课题组,以及德国联邦物理技术研究院教授 Hans W. Schumacher课题组合作,提出和实现了基于单个NV色心的磁力显微镜量子校准。相关工作近日在《Physical Review B

中科院团队实现光学超分辨成像精度破极限达4.1纳米

  中国科大郭光灿院士领导的中科院量子信息重点实验室孙方稳研究组,利用光学超分辨成像技术实现了对单个自旋态的纳米量级空间分辨率测量和操控,其成像精度达到4.1纳米。研究成果1月2日发表在《自然》子刊《光:科学与应用》上。  了解微纳尺度物体的物理属性及动力学过程,需要纳米尺寸的探测器,纳米尺度的固态

中科大研制新型量子传感器

  记者近日从中科大获悉:该校杜江峰院士领导的中科院微观磁共振重点实验室提出并实现了用于搜寻类轴子的单电子自旋量子传感器,将搜寻的力程拓展到亚微米尺度,可更好地寻找标准模型外的新粒子。该成果发表在著名期刊《自然·通讯》上。  在寻找新粒子诸多解决方案中,一类简单有效的理论假设是引入一类超轻质量的轴子

我国科学家成功探测人工神经元突触的量子成像

16日,从中国科学技术大学获悉,该校郭光灿院士团队孙方稳课题组与合作者合作,制备了基于二氧化钒相变薄膜的类脑神经元器件,并利用金刚石中氮-空位(NV)色心作为固态自旋量子传感器,探测了神经元突触在外部刺激下的动态连接,展示了类脑神经系统中多通道信号传递和处理过程。这项研究成果日前发表于国际期刊《科学

我国科学家成功探测人工神经元突触的量子成像

原文地址:http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2023/10/510317.shtm记者16日从中国科学技术大学获悉,该校郭光灿院士团队孙方稳课题组与合作者合作,制备了基于二氧化钒相变薄膜的类脑神经元器件,并利用金刚石中氮-空位(NV)色心作为固态自旋量子传感器,探

黄晓丽团队利用NV量子传感技术揭示富氢化合物高温超导性

近日,吉林大学物理学院黄晓丽教授等人与美国加州大学伯克利分校、劳伦斯伯克利国家实验室、哈佛大学的Norman Yao教授团队合作,在高压下超导富氢化物的超导电性实验研究方面取得了重大突破,利用金刚石氮-空位色心(NV center)量子传感技术,成功实现超高压下富氢化合物的迈斯纳效应实验测量。这一重

科学家实现人工神经元突触的量子成像

原文地址:http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2023/10/510468.shtm中国科学技术大学郭光灿院士团队孙方稳教授课题组和国家同步辐射实验室/核科学技术学院邹崇文研究员课题组合作,制备基于二氧化钒相变薄膜的类脑神经元器件,并利用金刚石中氮-空位(NV)色心

中国科大团队在人工神经元突触的量子成像取得重要进展

近日,中国科大郭光灿院士团队孙方稳课题组和国家同步辐射实验室/核科学技术学院邹崇文课题组合作,制备了基于二氧化钒(VO?)相变薄膜的类脑神经元器件,并利用金刚石中氮-空位(NV)色心作为固态自旋量子传感器探测了神经元突触在外部刺激下的动态连接,展示了类脑神经系统中多通道信号传递和处理过程。这项研究成

精密测量院在量子电池的合作研究方面取得新进展

  近日,精密测量院囚禁离子物理研究组与湖北大学、兰州大学合作,在量子电池理论研究方面取得新进展,相关研究成果发表在物理学顶级期刊《物理评论快报》(Physical Review Letters)上。  延缓自放电方案  可提取功动力学  现代电子设备等技术的快速发展,对储能装置在小型化、高功率密度

量子电池理论研究取得新进展

近日,精密测量院囚禁离子物理研究组与湖北大学、兰州大学合作,在量子电池理论研究方面取得新进展,相关研究成果发表在物理学顶级期刊《物理评论快报》(Physical Review Letters)上。现代电子设备等技术的快速发展,对储能装置在小型化、高功率密度和大存储容量等方面提出了迫切需求。得益于微观

物理所基于金刚石中氮空位中心的量子计算研究获进展

  金刚石中的氮-空位中心(Nitrogen-Vacancy center)是实现量子计算的优良载体。在纯净的金刚石中,一个氮原子取代碳原子,与相邻格点中存在的空位(见图1)会形成氮-空位中心。氮-空位中心具有如下特征:(1)在室温下具有很长的电子自旋退相干时间;(2)用激光激发、微波操控和荧光

研究实现纠缠增强纳米尺度单自旋量子传感

  微观世界中,电子具有“自旋”的基本属性,这些“自旋”如同一个个微小磁针。材料的较多宏观特性,如磁铁的磁性或超导体的零电阻,皆源于这些微观磁针的排列方式与相互作用。  日前,中国科学技术大学与浙江大学合作,在纳米尺度量子精密测量领域取得进展,首次实现了噪声环境下纠缠增强的纳米尺度单自旋探测。  探

纳米金刚石新结构有望提前实现量子计算进程

  美国研究人员成功开发了纳米金刚石的新结构,计划与政府和企业合作共同探索新型纳米金刚石的自组装系统,为量子计算机生产这一极具创新性且成本不高的新型元件。  这种新结构包含一个氮原子和一个原子空位。它可以应用于室温条件下的量子计算、单光子传感器和无毒荧光生物标记。  金刚石由无数金刚石晶体组成,通常

首次在固态体系实现保真度99.92%量子受控非门

  中国科学技术大学中科院微观磁共振重点实验室杜江峰院士、石发展教授等在量子操控领域取得重要进展,基于金刚石氮-空位(NV)色心量子比特实现了保真度99.92%的量子CNOT门(量子受控非门)。相关研究成果发表于《物理评论快报》。  金刚石石氮-空位色心及其周围的核自旋示意图,形状脉冲用来抵抗核自旋

研究团队制备出微型光电一体化集成钻石量子磁传感器

  近日,中国科学院上海微系统与信息技术研究所传感技术国家重点实验室采用微纳加工技术,制备了一种基于氮空位(NV)色心的微型光电一体化集成钻石量子磁传感器。5月9日,相关研究成果以Amicrofabricatedfiber-integrated diamond magnetometer with e

我国科学家提出新量子传感范式

  近日,中国科学技术大学中国科学院微观磁共振重点实验室杜江峰院士、王亚教授等人在量子精密测量领域取得重要进展,提出基于信号关联的新量子传感范式,实现对金刚石内点缺陷的高精度成像,并实时观测了点缺陷的电荷动力学。研究成果日前在线发表于《自然-光子学》。  此次工作中,研究团队提出了一种新的量子传感范

杜江峰等在《现代物理评论》发表综述论文

5月8日,中国科学技术大学中国科学院微观磁共振重点实验室杜江峰及其同事石发展,与南京大学孔熙、德国乌尔姆大学Fedor Jelezko、德国斯图加特大学Jörg Wrachtrup等,应邀在囯际物理学权威综述期刊《现代物理评论》上发表题为“基于金刚石量子传感器的单分子尺度磁共振谱学”的长篇综述论文。

在固态体系首次实现高保真度量子受控非门

  记者1月30日从中国科学技术大学获悉,该校中国科学院微观磁共振重点实验室杜江峰、石发展等人,基于金刚石氮—空位(NV)色心量子比特实现了保真度99.92%的量子CNOT门(量子受控非门)。该项研究成果日前发表在《物理评论快报》上。  可实用的大规模量子计算要求门保真度至少达到99.9%,此前仅离