准自由电子自旋介导的核自旋寄存器中的双部纠缠
量子网络将依赖于与强健的局部量子寄存器纠缠的光子来实现计算和纠错功能。该研究团队展示了在金刚石中完全连接的三量子位碳13核自旋寄存器内实现的控制与纠缠。该寄存器耦合于硅空位中心(SiV)的准自由电子自旋-1/2态,通过高应变使SiV电子自旋脱离自旋-轨道相互作用,从而在液氦温度下降低对声子的敏感性。由此获得的数百毫秒电子自旋寿命,可实现低至数赫兹的核间耦合传感。
该工作采用连续解耦技术,通过整形低功率微波与直接射频驱动来实现寄存器的检测与控制。此外,研究人员通过在电子自旋上实现核自旋条件相位门,成功介导了双部纠缠。这种方法为动态解耦核自旋纠缠提供了新方案,其性能不受电子自旋1/2特性的限制,为开发光学可访问的固态量子寄存器开辟了新路径。
