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自旋量子比特与单光子间的高效接口是实现量子科学与技术的关键系统。该研究团队报道了一种与开放式微腔光学接口的钻石氮空位中心电子自旋量子比特，其具备相干控制能力。通过珀塞尔效应增强和非对称腔体设计，该团队实现了共振光子的高效收集，同时片上微波线路允许在10 MHz拉比频率下进行自旋量子比特控制。 当微腔调谐至与氮空位中心光学跃迁共振时，研究人员利用激发态寿命测量确定了7.3±1.6的珀塞尔因子。在脉冲共振激发条件下，测得每个脉冲的相干光子探测概率为0.5%。虽然该结果受限于有限激发概率，但相比以往量子网络演示中使用的固体浸没透镜装置，已实现一个数量级的提升。 此外，该工作采用共振光脉冲对电子自旋进行初始化和读出。通过将高效接口与自旋量子比特控制相结合，研究人员成功制备了双量子比特和三量子比特的自旋-光子态，并测量了光时量子比特与自旋量子比特之间基于Z基的预示关联性。