微纳尺度稀土掺杂晶体的量子相干性能及其应用研究进展

作者：郭牧城; 汪福东; 胡肇高; 任苗苗; 孙伟业; 肖婉婷; 刘书萍^*; 钟满金^*

来源：Acta Physica Sinica, 2023, 72(12): 33-51.

DOI：10.7498/aps.72.20222166

• 量子信息
• 量子器件
• 稀土离子
• 量子调控

稀土离子掺杂晶体具有稳定的固态物性和出色的能级跃迁相干特性,在量子信息应用研究,尤其是发展量子存储设备方面独具潜力.除了宏观的块状稀土离子单晶,微纳尺度稀土离子晶体在高度集成的杂化量子系统和微型化量子设备方面也具有广泛的应用前景,且其制备难度较低,在体积、形状和组分调控上更具灵活性.因此,开发高性能的微纳尺度稀土离子晶体系统,并对其量子态进行精密探测与操控,已成为量子信息领域的重要研究方向之一.本文结合稀土离子晶体的高分辨和相干光谱学表征技术,综述了近年来微纳尺度稀土离子晶体在材料制备加工、量子相干性能测量、物理机理探索以及量子器件开发等方面的研究进展,对其在量子存储、量子频率转换、量子单光子源以及量子逻辑门等方面取得的最新研究进展进行了总结.最后,对微纳尺度稀土晶体材料及其信息器件研究过程中可能的改进方向和策略进行了讨论.

• 单位
  南方科技大学