通过绝热动态解耦实现稳健的自旋极化

高保真的多量子比特初始化对于量子模拟、量子信息处理(QIP)以及量子传感至关重要。在基于金刚石的平台中,核自旋寄存器可通过附近电子自旋的极化转移完成初始化——该电子自旋的高旋磁比可实现高效的动态核极化(DNP)。这类混合系统通常采用非绝热自旋旋转进行控制,这需要精确掌握所有系统参数。而绝热DNP方案对参数精确性的要求较低,有望实现稳健的高保真自旋转移。但由于绝热扫描速度慢且电子自旋相干时间有限,该方法一直难以实现。本研究展示了金刚石在室温条件下的绝热脉冲核自旋极化技术,相较于传统非绝热脉冲方案,该研究团队实现了更高的极化效率、更宽的共振窗口以及对超精细耦合不确定性的更强耐受性。该工作还论证了这一方法如何优化自旋团簇的初始化。这些成果为通过绝热脉冲驱动增强固态量子比特初始化奠定了基础,有望应用于固态量子传感器与量子存储器技术领域。

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