PofoliaPofolia ile paylaşıldı

Nature· 2026Q1

Tek moleküllü spin-foton arayüzü

A single-molecule spin–photon interface

Simon Roggors, Thomas Unden, Anna Aubele, Paul Mentzel ve diğerleri

Kısa özet

Yapısal olarak uyumlu bir kristal içine yerleştirilmiş bir üçlü temel durum karben molekülü, optik olarak tespit edilen manyetik rezonans ile tek molekül spin-foton arayüzü olarak işlev görür.

Yapay zekâ ile başlık ve abstract'tan üretildi; tam metin okunmaz.

Ana noktalar

  • Üçlü temel durum karben molekülü, tek molekül spin-foton arayüzü olarak hizmet eder.
  • Sistem, dar ZPL'ler ve bir saatten fazla spektral kararlılık sergiler.
  • Tek molekül düzeyinde optik olarak tespit edilen manyetik rezonans elde edildi.
  • Koherent kontrol, 4,5 K'de milisaniye ölçekli dinamik ayrıştırma koheransı ve on milisaniye düzeyinde spin gevşemesi ile sonuçlandı.

Yapay zekâ ile başlık ve abstract'tan üretildi; tam metin okunmaz.

Özet (abstract)

Abstract Optical interfaces that connect long-lived spin qubits to photons are a central requirement for quantum networking and distributed quantum information processing. At present, solid-state atomic defects are leading candidates because of their inherent spin and optical coherence 1,2 . Building on these advancements, synthetically tailored molecular systems represent a fundamental change in the field, using precise atomic control and consistent bottom-up assembly 3,4 . However, a molecular platform that concurrently satisfies the demands of a robust spin–photon interface—namely, the combination of bright fluorescence, high spectral stability and long ground-state spin lifetimes—has yet to be realized at the single-molecule level. Here we show that a triplet ground-state carbene molecule, embedded within a structurally matched host crystal, functions as a robust spin–photon interface with single-molecule addressability. The system exhibits narrow ZPLs, spectral stability over more than an hour, spin-selective optical transitions and single-molecule optically detected magnetic resonance. Coherent control yields millisecond-scale dynamical-decoupling coherence and tens-of-milliseconds spin relaxation at a temperature of 4.5 K. These results establish molecular qubits as a viable platform for single-emitter quantum optics 5,6 while preserving the advantages of bottom-up chemical design 7 and processable materials 8–10 .

Yazarların özeti; kaynağından alınmıştır. Nature, 2026 · DOI ↗

ÇıkarımlarPremium
Makaleye SorÜcretsiz hesapla

Ücretsiz hesapla devam et

Makaleye Sor ile bu makaleye günde 3 soru ücretsiz; makaleyi kaydet, kaynakçasını al, ilgi alanına göre her gün yeni özetler. Çıkarımlar Premium.

Web'de ücretsiz devam et

Google ya da Apple hesabınla giriş; kart istemez. Bu makaleye geri dönersin.

Telefonda:

Alan: Malzeme Kimyası

Materials ChemistryMaterials Science