具有海森堡相互作用的量子点时间晶体中多自旋态的稳定与操控

离散时间晶体是最近发现的一种非平衡物质相，已被证明存在于无序、周期驱动的伊辛自旋链中。在该相中，如果系统初始制备于某类纯多自旋直积态之一，尽管存在相互作用、无序和脉冲缺陷，它仍会在极长时间尺度上周期性地回到该态。在此，我们表明该相出现在含少至三个量子点的 GaAs 量子点自旋阵列中，每个量子点限制一个电子自旋，且处于自然出现的核自旋噪声与电荷噪声水平下。尽管这些阵列中的物理相互作用是最近邻海森堡交换相互作用，我们证明可通过在每个驱动周期内施加额外脉冲将其有效转换为伊辛相互作用。我们表明，通过改变这些脉冲的旋转轴，我们可以选择伊辛相互作用的方向，从而选择被稳定多自旋态的量子化轴。此外，我们证明可以在保持处于时间晶体相的同时对被稳定态执行相干转动。这些发现开启了利用时间晶体相来延长量子态寿命以用于信息应用的有趣可能性。