硅光子平台上核自旋量子比特寄存器的纠缠
量子物理
2025-12-15 v2 介观与纳米尺度物理
光学
摘要
颜色中心提供了与固体中电子和核自旋量子比特的光学接口。硅中的T中心是一种新兴的自旋-光子接口，融合了电信O带光学跃迁和可扩展光子平台上的电子自旋。本工作展示了我们对基于T中心电子自旋耦合氢自旋和硅核自旋的三量子比特寄存器的初始化、相干控制和态读出。该自旋寄存器显示出电子自旋的spin echo相干时间为~ms，氢核自旋的相干时间为~ms，硅核自旋的相干时间为~ms。我们使用核-核双量子比特门在两个核自旋之间生成纠缠，保真度为，相干时间为~ms。我们的结果表明，硅光子平台上的T中心可以实现具备光学接口的多量子比特寄存器，用于量子通信。
引用
@article{arxiv.2504.15467,
title = {Entanglement of a nuclear spin qubit register in silicon photonics},
author = {Hanbin Song and Xueyue Zhang and Lukasz Komza and Niccolo Fiaschi and Yihuang Xiong and Yiyang Zhi and Scott Dhuey and Adam Schwartzberg and Thomas Schenkel and Geoffroy Hautier and Zi-Huai Zhang and Alp Sipahigil},
journal= {arXiv preprint arXiv:2504.15467},
year = {2025}
}
备注
Nat. Nanotechnol. (2025)