单自旋量子比特相干自旋旋转的电场调控
介观与纳米尺度物理
2020-09-21 v1 材料科学
量子物理
摘要
氮空位（NV）中心是金刚石中具光学活性的原子缺陷，因其在真实常温环境中优异的量子相干性和非凡的多功能性，在量子传感、网络与计算应用中引起了巨大兴趣。开发基于 NV 的量子操作平台的关键挑战之一在于难以以可扩展、节能的方式局域寻址单个 NV 自旋的量子自旋态。在此，我们报道了在基于 NV-磁体杂化量子系统中对单自旋量子比特相干自旋旋转速率的电场控制。通过利用电生成的自旋流，我们能够实现磁阻尼的有效调控以及由微米尺寸谐振磁体产生的偶极场幅值的有效调控，从而实现 NV 自旋拉比振荡频率的电场控制。我们的结果凸显了 NV 中心在面向下一代量子信息技术设计功能性杂化固态系统中的潜力。所展示的 NV 中心与磁性绝缘体中传播的自旋波之间的耦合进一步指向了在远距离自旋量子比特间建立宏观尺度纠缠的可能性。
引用
@article{arxiv.2007.07543,
title = {Electrical Control of Coherent Spin Rotation of a Single-Spin Qubit},
author = {Xiaoche Wang and Yuxuan Xiao and Chuanpu Liu and Eric Lee-Wong and Nathan J. McLaughlin and Hanfeng Wang and Mingzhong Wu and Hailong Wang and Eric E. Fullerton and Chunhui Rita Du},
journal= {arXiv preprint arXiv:2007.07543},
year = {2020}
}