固态自旋量子比特中的集体增强相互作用

我们提出并分析了一种技术，用于集体增强由随机自旋量子比特网络构成的固态量子寄存器之间的相互作用。在此类系统中，无序的偶极相互作用通常导致局域化。在此，我们证明了当开启横向磁场时，会出现单一的集体离域本征模。该对称集体模与远程自旋量子比特之间的相互作用强度增强了参与离域模的自旋数量的平方根倍。通过这种集体增强介导，远程自旋寄存器之间的长程量子逻辑可以在与光学寻址一致的距离上发生。我们讨论了利用金刚石中氮 - 空位（Nitrogen-Vacancy）缺陷的具体实现方案，并考虑了退相干的影响。