基于自旋的量子传感器光子链路
近年来,光学可操控自旋量子比特作为量子传感器、量子比特和量子存储器的核心元件呈现出多样化发展趋势。然而传统自旋量子架构的可扩展性仍受限于直接微波传输方式,这种方法会引入热噪声、电磁串扰,并对低温、强磁场及分布式系统造成设计约束。该研究团队提出了一种基于射频光纤传输(RFoF)的统一控制框架,通过金刚石氮空位(NV)中心的RFoF光学探测磁共振(ODMR)技术实现光学可操控自旋。该平台采用电光调制的电信波段激光器通过光纤传输微波信号,并利用高速光电二极管恢复射频波形来驱动NV中心自旋跃迁。在2.90 GHz频率下实现了1.81%的RFoF转换效率,对应射频输出功率为-0.7 dBm。这种RFoF架构为构建低噪声、热隔离且兼容低温环境的ODMR系统提供了新途径,将传统自旋量子传感方案与新兴分布式量子技术相衔接。

