高保真单次读取与选择性核自旋控制用于金刚石中自旋-1/2量子寄存器

量子网络通过将多个节点连接成可扩展架构,为解决单个量子设备的尺寸和复杂性限制提供了新途径。金刚石中的IV族色心与长寿命核自旋相结合,已成为展示盲量子计算和量子增强传感等概念验证实验的理想构建模块。然而,实现大规模电核自旋寄存器仍面临重大挑战。本研究确立了锗空位(GeV)中心作为此类网络节点的可行平台。通过相关光谱技术,研究人员在复杂自旋环境中识别出单个核自旋,克服了色心的自旋-1/2特性带来的限制,从而实现对核自旋的间接控制。该工作进一步展示了GeV中心(95.8%)及邻近¹³C核自旋(93.7%)的高保真单次读出能力——这是前馈纠错的关键技术。这些突破性进展使GeV中心成为下一代量子网络节点的有力候选者。
作者所在地: VIP可见
提交arXiv: 2025-10-10 09:07

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