transmon 量子比特与氮-空位中心自旋之间的量子接口
量子物理
2017-12-06 v1
摘要
结合各独立系统优势的混合量子电路为量子信息处理提供了一个有前景的平台。本文提出一种实验方案，将 transmon 量子比特直接耦合到氮-空位（NV）中心中的单个自旋，其耦合强度比单个自旋与微波腔的耦合大三个数量级。transmon 与 NV 中心之间的这种直接耦合可用于构建 transmon 总线，从而实现不同单自旋之间的相干虚交换。此外，我们证明，通过将 transmon 耦合到低密度 NV 系综，transmon 与 NV 系综之间的 SWAP 操作是可行的，并且可以在腔-transmon-NV 系综混合系统上实现对 NV 系综态的量子非破坏测量。而且，在该系统上，腔与 NV 系综之间可以实现虚耦合，其强度远大于腔与 NV 系综之间的直接耦合。通过这种虚耦合，腔中的光子态可以更高效地存储到 NV 自旋中。
引用
@article{arxiv.1709.08508,
title = {Quantum interface between a transmon qubit and spins of nitrogen-vacancy centers},
author = {Yaowen Hu and Yipu Song and Luming Duan},
journal= {arXiv preprint arXiv:1709.08508},
year = {2017}
}
备注
24 pages, 5 figures