金刚石中暗电子-核自旋缺陷的纠缠

一种有前景的多量子比特量子寄存器方案是利用可光学寻址的自旋来控制环境中多个暗电子自旋缺陷。尽管近期实验已观测到与此类暗自旋相干相互作用的特征，但实现量子信息处理所需的个体控制仍是一项开放挑战。在此我们展示了对与多个 P1 中心相关的个体暗自旋的初始化、控制与纠缠，这些 P1 中心是金刚石中氮空位中心周围自旋浴的一部分。我们实现投影测量以制备 P1 中心的多重自由度——其 Jahn-Teller 轴、核自旋与电荷态——并借此选择性地访问自旋浴中的多个 P1。我们发展了核自旋与电子自旋的控制及单次读出，并用以演示两个 P1 中心的纠缠态。这些结果为将暗电子-核自旋缺陷用作量子传感、计算与网络中的量子比特提供了原理验证。