通过海森堡交换实现相干自旋态传输

量子信息科学有望通过提供计算、通信和传感中资源高效的方法来革新现代技术。尽管实际量子器件中的物理量子比特不可避免地会遭受误差，但量子纠错为容错量子信息处理开辟了道路。然而，量子纠错要求单个量子比特能够与处理器中的许多其他量子比特相互作用。对于天然倾向于线性阵列的电子自旋量子比特等平台，构建这种高连通性可能构成挑战。在此，我们实验演示了在自旋量子比特阵列中通过海森堡交换传输电子自旋态。我们在四量子点阵列中来回传输单自旋态和纠缠态，而无需移动任何电子。由于该方法可扩展至大量量子比特，通过海森堡交换进行态传输将特别有助于基于自旋的量子计算机中的多量子比特门与纠错。