用于 NV 中心耗散诱导纠缠的动力学核极化

我们提出了一种双量子比特纠缠引擎的实用实现方案，该方案表示通过纯耗散过程生成量子关联的机制。在金刚石平台上，两个氮空位（NV）中心的电子自旋跃迁充当人工原子（量子比特）的角色，通过偶极-偶极哈密顿量相互作用。周围的碳-13 核自旋充当自旋浴，扮演在明确温度下并通过 NV 中心量子比特交换热量的热库角色。在我们的方案中，一个关键挑战是要在每个 NV 中心周围的两个自旋浴之间创建温度梯度，为此我们提议利用动力学核极化的最新进展，结合显微超分辨方法。我们讨论了这些技术应如何使我们能够在它们之间初始化这种持久的非平衡极化情形，从而有效地为成功运行纠缠引擎提供合适条件。在量子主方程方法中，我们使用最先进的实验参数值做出理论预测。我们得到了关于纠缠度的有希望的值，达到了理论最大值。