利用近平带电子读取分子自旋量子比特的纠缠态
尽管分子自旋量子比特(MSQs)是量子计算中极具前景的平台,但其读出方式主要局限于电子顺磁共振技术——这种方法通常速度较慢且需要全局系统驱动。更重要的是,半导体自旋量子比特常用的Elzerman和Pauli自旋阻塞读出机制的前提条件之一是电子在位点间的隧穿效应,而这些读出模式在分子自旋量子比特中无法实现。本研究通过理论模拟证明:利用驱动的多电子非极化自旋电流可实现分子自旋量子比特纠缠态的电学读出。具体而言,研究团队采用含时密度矩阵重正化群方法,模拟了两个电子引线间最大纠缠态的分子自旋量子比特对。当驱动巡游电子在引线间传输时,研究人员发现处于纠缠单重态的分子自旋量子比特比三重态具有更高的电导率。这种电导差异在费米能级处电子态密度较高且带宽较窄时会更加显著。该研究成果可直接应用于通过超分子功能化修饰的半导体体系(例如磁场下单壁碳纳米管这类具有相对平坦能带的材料)。

