量子科技中心_量科网

利用量子相干性和纠缠的量子传感器正在成为许多领域（包括粒子物理学）的强大工具，有望实现超越传统探测方法的空前灵敏度。与此同时，由于液氦表面近乎无杂质的环境以及理论上极长的相干时间，被捕获在其表面的电子已成为一种前景广阔的量子计算平台，也可能成为传感平台。在此背景下，利用微加工氦上陷阱实现单电子约束和控制的实验已得到验证，凸显了在该平台上构建可扩展量子比特架构的可行性。遵循欧洲核子研究中心DRD5倡议，研究团队在此提出一种传感器概念，利用超流氦上电子量子比特的纠缠对进行粒子物理实验。阐述了构建此类空间和自旋纠缠传感器的动机，开发了基于氦的双阱陷阱（类似于半导体系统中的双量子点）中两个电子及其自旋与空间自由度的理论形式，并讨论了利用量子增强灵敏度探测稀有高能事件的潜在优势。通过利用两个捕获电子之间的量子纠缠，该传感器概念能够超越经典灵敏度极限，有望探测传统探测器无法触及的信号。