金刚石中氮空位中心自旋量子比特的环境介导相干控制
介观与纳米尺度物理
2017-04-21 v1 量子物理
摘要
自旋量子比特的相干控制构成了量子信息处理以及纳米级传感、成像和光谱学中许多应用的基础。这种控制通常通过在微波频率下用谐振全局场直接驱动量子比特跃迁来实现。本文引入一种方法，其依赖于对邻近环境自旋的谐振驱动，当环境自旋的拉比频率与量子比特共振匹配时，其局域磁场转而驱动量子比特。这一环境介导共振（EMR）的概念通过使用基于金刚石中单个氮空位（NV）中心的自旋量子比特进行实验探索，邻近电子自旋作为环境介导者。我们展示了 EMR 驱动的 NV 自旋态相干控制，包括观察到拉比振荡、自由感应衰减和自旋回波。该技术还提供了一种探测自旋量子比特纳米级环境的方法，我们通过获取不同设置下单个 NV 中心的电子自旋共振谱来说明这一点。
引用
@article{arxiv.1702.05822,
title = {Environmentally mediated coherent control of a spin qubit in diamond},
author = {Scott E. Lillie and David A. Broadway and James D. A. Wood and David A. Simpson and Alastair Stacey and Jean-Philippe Tetienne and Lloyd C. L. Hollenberg},
journal= {arXiv preprint arXiv:1702.05822},
year = {2017}
}
备注
12 pages including SI