Un equipo de investigación dirigido por el profesor Guo Guangcan de la Universidad de Ciencia y Tecnología de China (USTC) de la Academia de Ciencias de China (CAS), junto con el Prof. Adam Gali del Centro de Investigación de Física Wigner, Realizó un control coherente robusto de qubits de espín de estado sólido utilizando excitación anti-Strokes (AS), ampliar el límite del procesamiento de información cuántica y la detección cuántica. Este estudio fue publicado en Comunicaciones de la naturaleza .

Los qubits de espín del centro de color de estado sólido juegan un papel importante en la computación cuántica, redes cuánticas y detección cuántica de alta sensibilidad. Considerado como la base de la aplicación de la tecnología cuántica, La tecnología de resonancia magnética detectada ópticamente (ODMR) ofrece un enfoque de lectura para detectar el estado de giro. La detección ODMR convencional de estados de giro de estado sólido está casi toda bajo excitación de Strokes, lo que requiere que el láser de excitación tenga mayor energía que los fotones emitidos.

Para ampliar el alcance de las tecnologías cuánticas de estado sólido, los investigadores se dieron cuenta por primera vez de la detección ODMR excitada por AS del giro defectuoso de vacancia de silicio en carburo de silicio (SiC), donde la energía del láser excitante es menor que la de los fotones de emisión.

Al investigar la dependencia de la potencia y la temperatura del láser en las señales ODMR excitadas por AS, los investigadores demostraron que la fotoluminiscencia (PL) de AS fue inducida por un proceso de absorción de fotón único asistido por fonones, y era aplicable a la detección de temperatura de alta temperatura totalmente óptica.

Sobre la base de esto, encontraron que AS y Strokes excitaron ODMR siguieron un comportamiento similar frente al cambio de potencia del láser, potencia y temperatura de microondas (MW), mientras que el contraste de AS ODMR se mantuvo aproximadamente tres veces mayor que el de Strokes.

Es más, los investigadores se dieron cuenta de la manipulación coherente de estados de espín de estado sólido en SiC bajo excitación AS. Los resultados mostraron que el método de excitación AS aumentó el contraste de la señal alrededor de tres veces, permitiendo las aplicaciones potenciales del enfoque ODMR excitado por AS para el procesamiento de información cuántica y la detección cuántica.

Este estudio mejora cualquier medición basada en ODMR. Esta demostración de AS se puede utilizar en desarrollos aún imprevistos.