碳化硅中单个核自旋的纠缠和控制检测方案(低温恒温器)

MONTANAINSTRUMENTSQuantum DesignCHINAwww.qd-china.com 超精细光学恒温器 样品腔内部细节 超精细控温(峰峰峰<10mk， RMS<1mk) 超精细低温光学恒温器是美国高科技公司 MontanaInstruments 长期潜心研究的无液氦超精细低温光学测量平台，它集中了一系列的专利新技术，突破了传统使用制冷机的恒温器所面临的振动大、噪声大、温度不稳等问题，同时整个产品的开放设计以及全自动软件使用户更容易在此平台上实现各种低温光学实验，诸如低温磁光克尔、低温拉曼、低温红外(包括傅利叶红外)、低温光电、低温荧光测量等等。 技术参数 自动控温： 3.2K-350K样品台(无液氦) 温度稳定性：<10mK(峰峰值之间) 振动稳定性：： <5nm(峰峰值之间) 样品移动：：可集成带导热连接的高精度位移器 样品环境：真空 降温时间：无负载及其它选件情况下 300K- 4.2K 2~3小时 ·样品空间：D53mm×63mm ·光学窗口：5个光学窗口，19可选光纤引入 ·电学通道：28条直流通道，，可升级更多引线。 自动控制：智能软件系统，自动控制升降温、抽真空、充气。 专利新技术 ·巧妙隔绝制冷机和测量平台及样品室，实现超低振动测量 ·在每个测量温度点上，自动补偿样品台的冷热收缩位移，连续测量无需多次调光路 ·在每个测量温度点上，自动热漂移衰减技术将制冷机自身引起的温度漂移缩小20倍 同位素碳化硅中单个核自旋的纠缠和控制固态材料中的核自旋既是消相干的原因也是自旋比特的来源。在这项工作中，芝加哥大学David D. Awschalom通过在碳化硅(SiC)中控制单个的29Si核自旋，在一个具有光学活性的空位自旋和强耦合的核寄存器之间创造了一个纠缠态。此外，作者还展示了如何利用SiC的同位素加工来实现弱耦合核自旋的控制，并提出了一种First-Principles计算方法来预测至优同位素分数，使可用核存储器的数量至大化。总的来说，作者展示了在固态系统中控制核环境的重要性，实现了工业级尺度材料中的单光子发射器与核寄存器的连接。初始化、控制和纠缠强耦合核自旋，详细内容请参考原文[1]该工作中对于单光子的观测，作者使用了Montana Instruments生产的S100型光学恒温器。实验中采用了数值孔径0.85的物镜与单模光纤耦合的超导纳米线单光子探测器。S100系统较大的样品空间为该实验提供了稳定的低温环境。S100型光学恒温器是为中等尺寸低温环境需求而专门设计的型号，相对于S50型恒温器可以容纳更多的光学组件和装置，可以实现较为复杂的光学实验方案。Montana S100型光学恒温器，可满足更复杂的实验方案，可集成物镜参考文献：[1]. Alexandre Bourassa et al, Entanglement and control of single nuclear spins in isotopically engineered silicon carbide, Nature Materials 19, 1319–1325(2020)相关设备：超精细多功能无液氦低温光学恒温器：https://www.instrument.com.cn/netshow/C122418.htm