金刚石氮-空位色心单电子自旋的电场驱动相干控制研究

金刚石氮空位（NV）色心量子系统因其独特的单自旋寻址和操纵以及室温下长量子相干时间等优点，在固态量子计算和量子精密测量领域显示出巨大的应用潜力。其中，单旋精密操纵技术对NV色心应用的发展尤为关键。NV色心量子系统中常用的自旋操纵方法是通过共振驱动和操纵NV色心。近年来，电场对量子自旋的电调节研究引起了广泛关注。本文以交变电场为例，对电子自旋NV色心的整治进行了技术研究。由电极产生的交变电场成功地驱动了NV色心自旋在ms＝2的两个磁禁止能级（｜ms＝－1>和｜Ms=+1）之间的转换，并观察到了由相关能级中受控自旋的周期性变化引起的Rabi振荡现象。进一步研究表明，电场驱动下Rabi振荡的频率受驱动电场的功率调节，与驱动电场的共振频率没有直接关系。自旋电子学控制技术与磁控技术的结合，可以实现对NV色心三个自旋能级之间直接转换的完全控制。自旋电子控制技术的发展将进一步推动NV色心量子系统在量子模拟、量子计算、电磁场精密测量等领域的研究和应用。