同一の光子を放出する単一光子源を固体中に多数作製することに成功 ～ダイヤモンドの極限成長技術により量子情報処理のブレークスルーを実現～

2014/08/28 

国立大学法人筑波大学磯谷順一名誉教授（筑波大学知的コミュニティ基盤研究センター・前主幹研究員）、独立行政法人物質・材料研究機構光・電子材料ユニット寺地徳之主幹研究員らは、ダイヤモンド中のカラーセンターの一つであるSiV-センターを高純度・高結晶性ダイヤモンド薄膜成長時に、極微量の濃度に制御して導入し、単一光子源として作製することに世界で初めて成功しました。

図1　IIa型HPHT基板上に成長させた¹²C 99.998%濃縮・高純度・高結晶性CVD単結晶。

図2　SiV-^–を単一光子源として観測される濃度に制御して結晶成長中に導入したCVDダイヤモンド単結晶の共焦点顕微鏡イメージ。蛍光スポットのほとんどが単一のSiV-センターに由来する（光子のアンチバンチング測定により確認。共焦点顕微鏡の空間分解能では2個以上のSiV-センターが重なっているスポットも存在）。