应用分享 | AWG技术突破：操控钻石氮空位色心，开启量子计算新篇章！

利用AWG操作钻石中的氮空位色彩中心

金刚石中的颜色中心是晶格中的缺陷，其中碳原子被不同种类的原子取代，而相邻的晶格位点则是空的。由于色心具有明亮的单光子发射和光学可触及的自旋，因此有望成为未来量子信息处理和量子网络的固态量子发射器。

量子点和金刚石中的氮空位色彩中心是实现自旋量子比特和相干光子纠缠的两个最成熟的系统。然而，在这两种系统之间，氮空位显示出超过1秒的出色相干时间，但缺乏产生无差别光子所需的零声子线（ZPL）高效发射，而量子点则在发射特性方面显示出巨大前景，但仅限于数十纳秒的相干时间。

这凸显了使用固态量子发射器所面临的典型挑战：

1. 单光子产生

2. 发射器自旋相干时间

最近对部分SiV金刚石中IV族空位中心的研究表明，在满足这些领域的要求方面大有可为。

锡基空位中心具有良好的自旋特性，在纳米结构中具有强烈而稳定的零光子线发射，因此非常适合集成到纳米光子平台中。金刚石中的IV族空位中心因其晶体学对称性而显示出卓越的光学特性，这有利于零光子线发射。SiV中心在100mK时的相干时间为10毫秒，而SnV预计在2K时的相干时间与此相似--2K是标准氦低温恒温器容易达到的温度。

德思特TS-AWG-5000系列已被用于控制用于操控金刚石中单个锡空位中心的实验脉冲序列。TS-AWG-5000能够产生高幅度（大于1.5伏）的窄电方波脉冲，以控制电光幅度调制器，从而产生短激光脉冲。

利用这种机制，能够产生接近高斯形状的光脉冲，其Full-width-half-max（半高全宽，简称FWHM）最窄可以到280ps。此外，TS-AWG-5064已被用于驱动电光相位调制器，以产生高达约2GHz的频率边带，从而能够利用相位稳定的激光场驱动两个光学转换。

TS-AWG-5000的数字输出通道可控制声光振幅调制器，或用于产生触发脉冲，为实验序列计时。

未来，有必要根据序列中某个读数的结果对测量协议进行实时控制。