量子科技中心_量科网

由于其局域化特性和可控性，六方氮化硼（hBN）中带负电的硼空位中心（V\(_\text{B}^-\)）是一种有前景的自旋平台，可用于访问其邻近原子核并执行量子计算任务。然而，利用和操控核自旋的方法仍较为缺乏。该工作提出了一种协议，通过将电子自旋作为辅助量子比特，在核自旋上实现单量子比特门和多量子比特门的制备。通过施加背景磁场和多音连续驱动，该团队展示了电子自旋与原子核之间的耦合可以被高效调控。这允许通过Hahn回波脉冲序列抑制不需要的电子-核相互作用。随后，目标量子门通过施加适当的射频驱动来实现。针对实际参数进行的数值模拟结果表明，单量子比特门的保真度高达 \(99\%\)，多量子比特门的保真度高达 \(95\%\)。由于门执行时间小于 \(300\) ns，该协议规避了电子自旋退相干效应。因此，该方案为hBN中V\(_\text{B}^-\)在量子计算中的实际应用奠定了基础。