量子点中电子自旋的超快光学旋转

在远短于相干时间的时间尺度上对量子比特进行相干操控是量子信息处理的关键先决条件。量子点中的电子自旋对于实现量子比特尤其具有吸引力。近年来，已经开发出用于自旋初始化和读出的高效光学方法。自旋相干时间已证明可达微秒量级，因此通过皮秒光学脉冲进行自旋控制将非常理想。这样，在保持相干性的同时，可以执行大量的自旋旋转。一个主要的剩余挑战是证明这种旋转具有高保真度。在这里，我们利用一个量子点电子自旋系综，通过周期性光泵浦将其聚焦到围绕磁场的少数进动模式中。我们演示了使用激光脉冲作为控制场，在皮秒时间尺度上围绕任意轴进行自旋的超快光学旋转。