金刚石中的过渡金属量子比特:全光控制与毫秒级量子存储器
量子网络需要同时具备高效光学接口、相干控制和长寿命量子存储的量子比特,但在一个可扩展平台上实现这三者仍是核心瓶颈。金刚石色心是主要候选体系,但广泛研究的缺陷在这些能力之间仍存在权衡。本研究展示了金刚石中的过渡金属缺陷通过结合自旋-轨道保护基态相干性、全光控制和近红外发射,提供了一条超越现有平台的独特路径。该团队利用单个镍空位(NiV⁻)色心,在1.65 K温度下实现了一种全光可控的金刚石自旋量子比特,其相干时间超过一毫秒,且兼容紧凑型闭环低温系统。研究人员实现了拉曼拉比振荡和拉姆齐干涉测量,并通过全光动态去耦将相干时间从 \(T_2^*\) = 371 ns 延长至 \(T_2^{\text{CPMG-4}}\) = 1.27 ms,确立了NiV⁻作为一种可部署的金刚石自旋-光子接口。

