硅T中心超精细结构及存储保护方案
将自旋量子位的长相干性与通过光子传输信息和纠缠态的能力相结合,自旋-光子界面(SPIs)成为网络化量子计算和远距离量子通信的理想平台。具备本地“存储”量子位(除光耦合“通信”量子位外)的SPIs,可通过代理纠缠方案和纠缠纯化提高远程纠缠保真度。在这些方案中,保护存储量子位在通信量子位纠缠操作期间免受退相干影响至关重要。硅材料作为微电子和纳米光子制造成熟的平台,其T中心具有直接兼容硅纳米光子学的电信O波段发光特性。腔耦合T中心为硅光子电路和长距离光纤链路中的代理纠缠分发提供了平台。T中心的电子自旋与核自旋量子位分别构成通信与存储量子位的内禀寄存器,并具有各向异性超精细耦合。该工作确定了T中心氢核超精细耦合张量,同时提出了在光激发期间保护其氢存储量子位免受相移影响或消除弛豫的方案。这些成果解决了实用化T中心量子网络面临的关键挑战。



