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基于碳化硅晶体色心的自旋单量子态构筑和测量的理论模拟
  • 项目名称：基于碳化硅晶体色心的自旋单量子态构筑和测量的理论模拟
  • 项目类别：重大研究计划
  • 批准号：91221101
  • 申请代码：A04
  • 项目来源：国家自然科学基金
  • 研究期限：2013-01-01-2015-12-31
  • 项目负责人：赵明文
  • 负责人职称：教授
  • 依托单位：山东大学
  • 批准年度：2012
中文摘要：

金刚石是量子信息领域的基础材料之一。利用其中的NV中心可以实现自旋单量子态的构筑、操作和测量。但是目前金刚石在材料生长和器件加工方面进展缓慢。碳化硅晶体具有与金刚石相似的原子结构，且生长和加工工艺相对成熟。本项目拟由碳化硅晶体中与空位相关的色心的基态电子结构和激发态特性的理论模拟出发，探索在碳化硅晶体中实现自旋单量子态的构筑、操作和测量的可能性，为最终利用“廉价”的碳化硅取代“昂贵”的金刚石提供理论基础。本项目将采用密度泛函理论和从Bethe-Salpeter方程出发的多体微扰理论研究碳化硅中(1) 色心的结构对称性、色心周围原子的电负性、以及色心的电荷态对其基态和激发态电子结构的调控规律；(2) 色心激发态结构演化的势能面以及激发态到基态跃迁通道中的中间态。在此基础上确定出适合自旋单量子态构筑和测量的色心结构，并为实验提供“激发能量”和“光谱特性”等关键的物理参量，推动实验研究的进展。

中文主题词： 固体量子比特；碳化硅；缺陷中心；电子自旋；量子力学第一性原理
结论摘要：

英文主题词solid state quantum spin bits；silicon carbide；defect center；electron spin；first-principles calculations

成果综合统计
成果类型
数量
  • 期刊论文
  • 会议论文
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期刊论文
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