通过弱测量实现 $^{31}$P 单原子电子与核自旋量子比特的相干控制
量子物理
2018-10-10 v1 介观与纳米尺度物理
摘要
对弱测量和无相互作用测量的理解极大地拓展了探索量子世界的概念和实验工具箱。在此，我们展示了硅中单个 P 施主电子和核自旋态的单次可变强度弱测量。我们首先展示了由测量引起的核自旋部分坍缩如何被用于将自旋相干旋转至所需的纯态。我们明确证明了在多次连续单次弱测量中相位相干性得以保持，并且部分态坍缩是可逆的。其次，我们利用测量强度与核态扰动之间的关系作为物理度量计，在以不观测到隧穿事件为条件的数据中，提取了 P 施主与附近电子库之间的隧穿率。我们的实验为固态自旋系统开辟了基于测量的态制备、引导和反馈协议的途径，并突出了量子力学中信息获取与态修改之间的基本联系。
引用
@article{arxiv.1702.07991,
title = {Coherent control via weak measurements in $^{31}$P single-atom electron and nuclear spin qubits},
author = {J. T. Muhonen and J. P. Dehollain and A. Laucht and S. Simmons and R. Kalra and F. E. Hudson and D. N. Jamieson and J. C. McCallum and K. M. Itoh and A. S. Dzurak and A. Morello},
journal= {arXiv preprint arXiv:1702.07991},
year = {2018}
}
备注
6 pages main text + 3 pages supplementary