可用作量子比特的一种负价态V_(Si)O_N缺陷中心（英文）

γ相Si_3N_4是一种超硬氮基化合陶瓷材料,在其尖晶石结构中硅原子分别占据四面体于八面体配位格点.基于第一性原理计算,研究了这种材料之中一种氧空位复合体V_(Si)O_N缺陷中心的不同价态下自旋极化的电子结构以及能量稳定性,其中该缺陷中心由四面体配位的硅空位复合紧邻替位氧原子而成.发现负一价态的该缺陷中心V_(Si)O_N^(-1)在p型主体材料中是较为稳定的存在,并满足净自旋S=1的基态三重态,以及低激发能量的自旋守恒跃迁.通过平均场近似,将其在绝对零度下的自旋相干寿命估计为0.4 s,室温下可达毫秒量级.因此理论上表明了V_(Si)O_N^(-1)缺陷中心是可用作量子比特的相干操控的潜在候选者.