共振微波介导的相互作用之间的电子自旋
Resonant Microwave-mediated Interactions between Distant Electron Spins
非局部量子比特的相互作用是先进量子信息技术的一个标志。传输量子态和在比量子比特间尺度大得多的距离上产生量子纠缠时可极大的增强彼此间的连接性,是实现并行通信的重要一步,也是实现任意一对量子位元上的双量子位门的重要一步。根据基于谐振器量子电力学的量子比特耦合方案,可以使用高Q值的谐振器囚禁量子,作为量子存储器。因受到短程交换相互作用的限制,将量子比特的相互作用扩展到最近的邻居之外对基于自旋的量子计算架构尤其有益。虽然硅自旋量子比特的研究进展迅速,但迄今为止,实现远程自旋-自旋耦合的实验仅限于单个自旋和微波光子之间的相互作用。文中证明了共振微波介导的耦合两个电子自旋之间的物理传输距离超过4毫米,当两个自旋都与腔共振时,观察到一个增强的真空拉比分裂,这表明两个自旋与腔光子之间有一个相干的相互作用。结果表明,微波频率的光子可以用生成在远离空间的自旋之间产生长距离的双量子比特门。
Borjans F, Croot X G, Mi X, et al., Nature, 1-4, 2019.
本文来源:中国微米纳米技术学会《新科技快讯》2020年第1期,点击“阅读原文”,查看更多最新科技信息。