由准自由电子自旋中介的核自旋寄存器中的二分纠缠
量子物理
2025-08-08 v1
摘要
量子网络将依赖与健壮、局部量子寄存器纠缠的光子进行计算和纠错。我们展示了对全连接的三量子位核自旋寄存器进行控制和纠缠，该寄存器通过硅空位中心（SiV）的准自由电子自旋1/2进行耦合。高应力将SiV的电子自旋从自旋轨道相互作用中解耦，降低了在液氦温度下的声子敏感性。因此，电子自旋寿命可达数百毫秒，使其能够探测到频率为几Hz的核-核耦合。为了检测和控制该寄存器，我们利用加工低功率微波和直接射频驱动的连续脱耦合技术。此外，我们在电子自旋上实现了核自旋条件相位门，以介导二分纠缠。该方法为一种不受限于电子自旋1/2本质的动态脱耦合核自旋纠缠方法提供了另一种途径，为实现可光学访问的固态量子寄存器开辟了新的道路。
引用
@article{arxiv.2508.05255,
title = {Bipartite entanglement in a nuclear spin register mediated by a quasi-free electron spin},
author = {Marco Klotz and Andreas Tangemann and David Opferkuch and Alexander Kubanek},
journal= {arXiv preprint arXiv:2508.05255},
year = {2025}
}