利用三粒子范式中的各向异性和交换作用对纠缠自旋态进行电子控制与切换

我们探究了使用由 $S_i$（$i=1,2,3$）描述的三粒子自旋模型，对耦合到电子的多自旋粒子量子比特的纠缠自旋态进行控制与切换，其中 $S_1=\tfrac{1}{2}$ 为电子，$S_{2,3}$ 可具有任意自旋并同时存在交换耦合与磁各向异性。我们推导了任意自旋 $S_{2,3}$ 下存在切换（DJ）共振的一般公式。我们进一步对比了 $S_{2,3}=\tfrac{1}{2}$ 与 $S_{2,3}=1$ 自旋模型的纠缠切换机制。我们发现，虽然 $S_{2,3}>\tfrac{1}{2}$ 时的现场磁各向异性允许通过与 $S_1$ 的相互作用对其自旋态进行完全控制，但要在 $S_{2,3}=\tfrac{1}{2}$ 模型内实现对 Bloch 向量的可接受控制，还需各向异性交换耦合等附加机制。