金刚石 NV 中心中核自旋的改进间接控制

由不同类型量子比特组成的混合量子寄存器提供了一系列优势，也带来了挑战。主要挑战是某些类型的量子比特对外部控制场响应缓慢，从而显著减慢信息处理操作。已在若干情形中测试过的一种有前景的方法是使用间接控制，其中外部场仅施加于与共振激发脉冲强相互作用的量子比特。此处我们采用该方法，利用微波脉冲驱动电子自旋，并结合为在核自旋上生成逻辑门操作而优化的自由进动周期，来间接控制 NV 中心的核自旋。该方案提供通用控制，我们给出两个典型应用：极化核自旋以及测量核自旋自由感应衰减信号，两者均无需施加射频脉冲。该方案通用性强，因为可在宽范围磁场强度下及任意温度实现。