金刚石中锡-空位量子比特的单次读出与弱测量
量子物理
2024-10-10 v2
摘要
金刚石中的带负电锡-空位中心（SnV）是构建下一代长距离量子网络的新兴平台。这得益于 SnV 良好的光学与自旋特性，包括高亮度发射、对电子噪声不敏感，以及在 1 开尔文以上温度具有长自旋相干时间。在此，我们展示了单 SnV 电子自旋的测量，其单次读出保真度为 ，通过以多次读出为条件，该保真度可进一步提升至 。我们证明此性能与快速微波自旋控制兼容，表明金刚石中 IV 族中心固有的光学读出与自旋控制之间的权衡可以在 SnV 上被克服。最后，我们利用弱量子测量研究测量引起的退相干；这阐明了量子力学中测量与退相干之间的基本相互作用，并将量子比特的自旋相干性作为计量工具加以利用。综上所述，这些结果克服了基于 SnV 的量子技术发展中的一个重要障碍，并在该过程中发展了广泛适用于固态量子发射体研究的技术与理解。
引用
@article{arxiv.2403.13110,
title = {Single-Shot Readout and Weak Measurement of a Tin-Vacancy Qubit in Diamond},
author = {Eric I. Rosenthal and Souvik Biswas and Giovanni Scuri and Hope Lee and Abigail J. Stein and Hannah C. Kleidermacher and Jakob Grzesik and Alison E. Rugar and Shahriar Aghaeimeibodi and Daniel Riedel and Michael Titze and Edward S. Bielejec and Joonhee Choi and Christopher P. Anderson and Jelena Vuckovic},
journal= {arXiv preprint arXiv:2403.13110},
year = {2024}
}