电子量子比特与核磁振子相干相互作用的调谐

与多个邻近自旋构成的中心自旋量子比特可用于工程化纠缠集体态或多量子比特寄存器。充分发挥此类多体平台的潜力需要调节中心自旋与其自旋寄存器之间的相互作用。GaAs 量子点提供了一个中心自旋系统的模型实现，其中电子量子比特与约 $10^4$ 个核自旋相互作用。在本工作中，我们演示了对 GaAs 量子点中电子量子比特与核多体系统相互作用的调谐。由于 GaAs 系统的均匀性，我们能够进行高精度且等离子选择的核侧带光谱，这揭示了单个核电子骨格场。结合核场的时间分辨光谱，这充分表征了电子-核相互作用，以便进行先验控制。一种算法反馈序列精确选择核偏极化，从而通过电子 g 因子各向异性在 situ 调整电子-核交换相互作用。这使得我们能够直接调节集体核激发（振子）的激活率以及电子量子比特的相干时间。该方法适用于类似的中心自旋系统，使我们能够在多体 regime 中实现可编程的相干相互作用调谐。