面向自旋量子传感器的光子链路
量子物理
2026-01-30 v1 应用物理
摘要
近年来，越来越多的可光学访问的自旋量子比特涌现，作为量子传感器、量子比特和量子存储器的关键组件。然而，传统自旋基量子架构的可扩展性仍受限于直接微波输送，这会引入热噪声、电磁串扰以及针对低温、高场和分布式系统的设计限制。本文提出一种统一框架，用于通过 RF-over-fiber（RFoF）控制可光学访问的自旋，通过 RFoF 激光探测磁共振（ODMR） spectroscopy 控制金氏体自旋中心。RFuF 平台依赖于调制光子 telecom 带激光将微波信号传输通过光纤，并通过高速光电二极管恢复 RF 波形以驱动自旋中心转换。我们获得在 2.90 GHz 处 RFoF 效率为 1.81%，对应 ~dBm。RFoF 架构为低噪声、热隔离和兼容低温的 ODMR 系统提供了通路，桥接了传统自旋基量子感知协议与新兴分布式量子技术。
引用
@article{arxiv.2601.22011,
title = {Photonic Links for Spin-Based Quantum Sensors},
author = {M. Reefaz Rahman and Karsten Schnier and Ryan Goldsmith and Benjamin J. Lawrie and Joseph M. Lukens and Seongsin M. Kim and Patrick Kung},
journal= {arXiv preprint arXiv:2601.22011},
year = {2026}
}