演示限制在 InAs 量子点中的单个电子自旋与光子之间的量子纠缠
量子物理
2015-06-11 v2 介观与纳米尺度物理
摘要
单电荷半导体量子点的电子自旋态已被证明是适用于具有快速门操作时间的量子计算架构的单量子比特。实现有用的量子点量子计算架构的一个关键挑战在于展示将系统扩展至多量子比特的能力。在本文中，我们报告了一项全光学实验演示，展示了限制在单电荷半导体量子点中的单个电子自旋与从该量子点激发态自发发射的光子的偏振态之间的量子纠缠。我们获得了纠缠保真度的下界为 0.59，这是基于现有单光子探测器时间分辨率所能达到的最大值的 84%。在未来的应用中，例如不需要亚纳秒级时间分辨率的基于测量的自旋 - 自旋纠缠，我们估计该系统将能实现接近理想的性能。推断出的（可用）纠缠产生率为 3 x 10^3 s^-1。这种自旋 - 光子纠缠是迈向可扩展量子点量子计算架构的第一步，该架构依赖于光子（飞行）量子比特来介导量子点网络遥远节点之间的纠缠。
引用
@article{arxiv.1210.5555,
title = {Demonstration of quantum entanglement between a single electron spin confined to an InAs quantum dot and a photon},
author = {J. R. Schaibley and A. P. Burgers and G. A. McCracken and L. -M. Duan and P. R. Berman and D. G. Steel and A. S. Bracker and D. Gammon and L. J. Sham},
journal= {arXiv preprint arXiv:1210.5555},
year = {2015}
}