基于腔体的单次 T 型自旋读出

高保真度自旋读出是与光子接口的固态自旋进行量子信息处理的关键组件。本文我们提出并研究了两种理论协议，用于对耦合单模量腔体的 T 型自旋进行快速单次读出。对于基于荧光的读出，我们选择性地将 T 型自旋保守跃迁耦合到单模量腔体，利用荧光发射增强和循环性。对于基于反射的读出，我们利用自旋依赖的腔体反射对比度生成量子位读出信号。我们指出，腔体反射方法即使 T 型自旋循环性不高，亦可实现高保真度自旋读出。以实际系统参数（如腔体品质因子 $Q = 2\times10^5$ 和 T 型自旋光学宽度 $\Gamma/2\pi = 100$ MHz）为例，我们计算在两种自旋读出协议下，均可在 8.7 $\mu$s 内实现超过 99% 的单次读出保真度。