室温下单个氮空位核自旋的控制与电学读出
介观与纳米尺度物理
2021-07-22 v1 量子物理
摘要
半导体中的核自旋是量子技术（包括量子计算、通信与传感）的主要候选体系。金刚石中的核自旋因其极长的相干寿命而尤为引人注目。借助氮空位（NV）中心，此类核量子比特得益于辅助电子量子比特，其已实现了由光子链路介导的纠缠。通过受控转移至相邻中心或经由偶极相互作用由电子本身传输量子信息，将实现更快且更小的处理器，但由于所需的亚衍射位点间距，此类节点阵列的光学读出面临巨大挑战。在此，我们演示了此类系统基本单元的电学读出——一个与NV电子耦合的单个N核自旋。我们的结果为核量子比特寄存器的量子门操作与电学读出提供了关键要素，其方式与纳米级电极结构兼容。因此，该演示是迈向具有半导体可扩展性的大规模金刚石量子器件的一个里程碑。
引用
@article{arxiv.2101.04769,
title = {Room-temperature control and electrical readout of individual nitrogen-vacancy nuclear spins},
author = {Michal Gulka and Daniel Wirtitsch and Viktor Ivády and Jelle Vodnik and Jaroslav Hruby and Goele Magchiels and Emilie Bourgeois and Adam Gali and Michael Trupke and Milos Nesladek},
journal= {arXiv preprint arXiv:2101.04769},
year = {2021}
}
备注
11 pages, 4 figures