基于克尔磁子界面的强长程自旋-自旋耦合

远距离自旋之间的强长程耦合对于基于自旋的量子信息处理至关重要。然而，实现这种强自旋-自旋耦合仍然具有挑战性。本文提出通过钇铁石榴石纳米球中磁子的克尔效应来实现两个远距离自旋之间的强耦合。通过对该纳米球施加微波场，磁子的克尔效应可诱导磁子压缩，从而使自旋与压缩磁子之间的耦合呈指数增强。这进而使自旋-磁子距离能够从纳米尺度增加到微米尺度。通过在色散区考虑压缩磁子的虚激发，可实现由压缩磁子介导的强自旋-自旋耦合，并且高保真度的远程量子态传输以及非局域双量子比特ISWAP门得以实现。我们的方案为在远距离自旋间执行量子信息处理提供了一种可行方案。