原子核自旋的磁噪聲是固態自旋量子比特退相干的主要來源。理論上,近一致核自旋極化可以消除電子自旋量子位的退相干,同時將原子核轉化為有用的量子信息資源。然而,實現足夠高的核極化仍然是一個難以實現的目標。
謝菲爾德大學Evgeny A. Chekhovich等實現了一個核自旋極化協議,它結合了強光泵浦和快速電子隧穿。
本文要點:
(1)
在1分鐘的時間尺度上,GaAs半導體量子點中產生了遠高于95%的核極化。
(2)
該技術與標準量子點設備設計兼容,其中高極化核自旋可以簡化量子比特和量子存儲器的實現,并為多體量子動力學和磁學研究提供試驗臺。
參考文獻:
Millington-Hotze, P., Dyte, H.E., Manna, S. et al. Approaching a fully-polarized state of nuclear spins in a solid. Nat Commun 15, 985 (2024).
DOI: 10.1038/s41467-024-45364-2
https://doi.org/10.1038/s41467-024-45364-2