通过固态中稀土离子相互作用相干控制核自旋
量子物理
2023-03-03 v1
摘要
固态宿主中单个寻址的 Er 离子是量子中继器的有前景资源，因为它们在电信波段的直接发射以及与硅光子器件的兼容性。虽然 Er 电子自旋提供了自旋-光子接口，辅助核自旋可实现具有更长存储时间的多量子比特寄存器。本工作中，我们展示了固态宿主晶体中单个 Er 离子的电子自旋与单个 核自旋（一个偶然定位的质子（H））之间的相干耦合。我们通过对电子自旋施加动力学退耦序列来控制核自旋，实现单量子比特与双量子比特门操作。关键在于，由于其较小的磁矩，核自旋相干时间超出电子相干时间数个数量级。这些结果为将长寿命核自旋量子寄存器与电信波长发射器结合以构建长距离量子中继器提供了一条路径。
引用
@article{arxiv.2209.05631,
title = {Coherent control of a nuclear spin via interactions with a rare-earth ion in the solid-state},
author = {Mehmet T. Uysal and Mouktik Raha and Songtao Chen and Christopher M. Phenicie and Salim Ourari and Mengen Wang and Chris G. Van de Walle and Viatcheslav V. Dobrovitski and Jeff D. Thompson},
journal= {arXiv preprint arXiv:2209.05631},
year = {2023}
}