将退相干保护与定向光子发射功能集成到单个波导量子电动力学(QED)器件中仍是未解难题。本研究展示了一种人工巨分子结构——由多个空间分离点耦合至光子波导的强相互作用人工原子组成——可同时实现完全可操作的退相干免疫(DF)量子比特与态依赖的手性单光子发射,二者源于相同的光子干涉机制。该方案中:初始化仅需对单个原子进行局域激发,通用单量子比特门通过调制单个原子频率实现,读取过程利用方向性达100%、测量误差低至1.2%的态依赖手性发射。这种在同一器件中兼容退相干保护与定向发射的特性,使巨分子成为波导QED架构中模块化量子网络的受保护手性节点。
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提交arXiv:
2026-03-28 23:22