量子科技中心_量科网

固态体系中光寻址的原子缺陷被广泛用作量子网络应用的单光子源和存储器。固态环境可实现高密度的电子自旋与核自旋集成，具备构建相干信息处理寄存器的潜力。然而，在相互作用强烈的纳米级间距下，如何可靠寻址单个自旋仍是巨大挑战。稀土离子提供了独特解决方案——其狭窄的均匀光学线宽允许在频域解析大量发射体，无需考虑空间分布。该工作实现了对一对相互作用的Er³⁺离子及其邻近核自旋辅助系统的相干光学与自旋调控，展示了两比特电子-电子门操作，并借此对其中一个Er³⁺离子进行重复量子非破坏测量。研究团队还演示了电子-核自旋门操作，实现量子比特信息在核自旋中的相干存储与读取，并证实核自旋相干性在电子自旋读取过程中得以保持。这些技术可轻松扩展至更多电子与核自旋系统，为大规模复用量子网络节点铺平道路。