金刚石中的过渡金属量子比特：全光控制与毫秒级量子存储

量子网络需要结合高效光学访问、相干控制和长寿命量子存储的量子比特，但在一个可扩展平台上实现这三者仍然是一个核心瓶颈。金刚石色心是领先的候选者，但广泛研究的缺陷在这些能力之间存在权衡。在这里，我们表明金刚石中的过渡金属缺陷提供了一条超越这些平台的独特途径，结合了自旋轨道保护的基态相干性、全光控制和近红外发射。使用单个镍空位 (NiV$^-$)，我们展示了一个全光控制的金刚石自旋量子比特，在 1.65 K 下相干时间超过一毫秒，与紧凑的闭环低温恒温器兼容。我们实现了拉曼拉比振荡和拉姆齐干涉测量，并使用全光动力学去耦将相干时间从 $T_2^*$ = 371 ns 延长到 $T_2^{CPMG-4}$ = 1.27 ms，确立了 NiV$^-$ 作为一种可部署的金刚石自旋-光子界面。