面向芯片级NV色心量子传感器的微波天线关键技术

摘要

金刚石氮空位(NV)色心量子传感器相较其他量子传感器在灵敏度、集成难易度、工作适应性等方面具有优势,正在成为研究热点。在集成NV色心量子传感器研制过程中发现,微波场驱动NV色心能级间的电子跃迁,对光探测磁共振、拉比振荡、拉姆齐序列、自旋回波、退相干时间等参数均有影响,从而进一步影响到传感器的灵敏度。因此设计能产生均匀磁场且转化效率高的微纳工艺近场天线对提高集成NV色心传感器的性能极其重要。重点阐述了NV色心自旋调控天线原理及工艺特点,对现有的多种天线做了介绍,并对基于CMOS工艺的集成化微波芯片做了重点介绍;从天线结构、性能等方面对微带线、共面波导、微纳天线等进行了分析;结合微波天线的发展趋势,对芯片级固态量子传感器进行了介绍。