MIT金刚石新技术，将突破极限

       金刚石中一种被称为氮空位 (NV) 中心的特定类型的自旋缺陷因其在各种量子应用中的潜在用途成为研究最广泛的系统之一。NV 中心的自旋对任何物理、电或光学干扰都很敏感，使得它们成为潜在的高度敏感探测器。固态自旋缺陷是最有前途的量子平台之一，然而许多有趣的特性只有在自旋缺陷密度变化时才能显现出来。通过创建更密集的缺陷集合来增加相互作用强度也会带来更多的退相干。理想情况下，人们希望随意控制自旋浓度，同时保持固定的退相干效应。

       研究人员表明，通过利用电荷传输，可以朝这个方向采取一些步骤，同时表征电荷传输及其通过缺陷的捕获。通过利用金刚石中 NV 中心电离和重组的循环过程，将电子从价带泵送到导带。然后传输这些电荷，通过改变材料缺陷的电荷状态来调节自旋浓度。通过开发与快速单光子探测器阵列集成的宽视场成像装置，通过以微米级空间分辨率测量旋转浴的完整光谱，实现了电荷重新分布过程的直接有效的表征。

       该研究证明了主要自旋缺陷的浓度增加了两倍，同时保持NV中心的T2相对不变，这也提供了通过超精细相互作用抑制自旋触发器的潜在实验证明。该项工作为研究混合电荷自旋系统中具有时间和空间可调相互作用强度的多体动力学铺平了道路。相关研究以“Manipulating solid-state spin concentration through charge transport”为题发表在《PNAS》上。