利用扫描隧道显微镜驱动的电子自旋共振与量子门解析自旋纠缠

量子纠缠是量子信息处理的基本资源,其受控生成和检测仍然是可扩展量子架构中的关键挑战。在本研究中,研究团队通过结合电子自旋共振与扫描隧道显微镜(ESR-STM)实现量子门,在固态平台上数值模拟了确定性生成纠缠自旋态的过程。以MgO/Ag(100)基底上的两个钛原子为模型,该工作构建了一个双量子比特系统,并通过定制的微波脉冲序列对其动力学进行相干操控。通过实施哈达玛门和受控非门,研究团队生成了贝尔态,并利用基于量子主方程的TimeESR代码评估了其保真度和并发度。结果表明,ESR-STM能够以较高的保真度生成纠缠态。该研究为实现基于原子的量子电路铺平了道路,并凸显了ESR-STM作为表面纠缠态探测与工程的有力工具。

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