科技前沿：碳化硅固态色心在室温下的量子信息处理新突破

引言：

近期，中国科学技术大学郭光灿院士团队与匈牙利魏格纳物理研究中心的Adam Gali教授合作，揭示了一项在量子信息技术领域具有里程碑意义的研究成果——在室温环境下实现了单个碳化硅双空位色心电子自旋的高对比度读出与相干操控。这一成就不仅为基于碳化硅的量子技术提供了新的可能性，还标志着在室温条件下实现高效量子信息处理迈出了重要一步。

实验细节：

该研究团队通过创新的离子注入技术制备了碳化硅双空位色心阵列，并利用光探测磁共振技术在室温下成功实现了单个双空位色心的自旋相干操控。值得注意的是，他们发现了一类被称为“PL6”的双空位色心，其自旋读出对比度高达30%，且单光子发光亮度每秒可达150千个计数。这一系列实验结果打破了以往在自旋读出对比度和单光子发光亮度方面的记录，展示了碳化硅色心在室温下具有与金刚石NV色心相媲美的优越性能，同时单色心电子自旋在室温下的相干时间达到了23微秒。

应用前景：

此项研究不仅为碳化硅基量子器件的发展开辟了新方向，还为构建基于碳化硅自旋色心体系的室温固态量子存储与可扩展的固态量子网络奠定了基础。这一突破性的进展对于量子计算、量子通信等领域具有深远的影响，有望推动量子技术的商业化进程。

专家评价：

审稿人对该论文给予了高度评价，指出其解决了一个关键的碳化硅色心量子技术应用问题，预计会迅速推动相关领域的研究进展。其中，对某些色心达到30%的读出对比度表示极为赞赏。

研究团队与资助：

该研究成果由中科院量子信息重点实验室的李强和王俊峰副研究员作为共同第一作者完成，得到了包括科技部、国家基金委、中国科学院、安徽省以及中国科学技术大学在内的多方资助。李强还获得了博士后创新人才支持计划的支持。

结论：

此研究不仅在理论层面推动了量子信息处理技术的前沿探索，也为实际应用提供了坚实的基础，预示着碳化硅在量子技术领域的广阔前景。随着后续研究的深入，我们期待这一领域能带来更多的创新突破与应用实践。

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