在半导体光子平台中的室温波导集成量子寄存器.
Haibo Hu1,2, Yu Zhou3,4, Ailun Yi5,6
1Ministry of Industry and Information Technology Key Lab of Micro-Nano Optoelectronic Information System, Guangdong Provincial Key Laboratory of Semiconductor Optoelectronic Materials and Intelligent Photonic Systems, Harbin Institute of Technology, Shenzhen, China.
Nature communications
|November 26, 2024
概括
研究人员在碳化波导中实现了单个电子核自旋纠. 这一突破将量子寄存器集成到光子设备中,为可扩展的量子光子应用铺平了道路.
科学领域:
- 量子信息科学 量子信息科学
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 光子学 是一个光子学.
背景情况:
- 量子光子集成电路对于推进量子网络和传感至关重要.
- 将纠量子寄存器集成到CMOS兼容的光子设备中仍然是一个重大挑战.
研究的目的:
- 为了证明单个电子核自旋纠在一个碳化在绝缘体 (SiCOI) 波导.
- 将这种纠的量子寄存器集成到SiC光子波导中,用于实际的量子应用.
主要方法:
- 产生单个二空电子自旋和初始化单个13C核自旋.
- 核和电子自旋的连贯控制.
- 纳米级定位技术用于集成到SiC光子波导中.
主要成果:
- 在环境条件下准备一个最大纠状态,具有0.89的保真度.
- 成功将纠量子寄存器集成到SiC光子波导中.
- 保持内在光学和旋转特征,具有高纠状态忠实度 (0.88).
结论:
- SiCOI平台是可扩展量子光子应用的有希望的候选者.
- 在光子波导中证明了纠量子寄存器的集成是朝着实际量子技术迈出的关键一步.


