原子核自旋的磁噪声是固态自旋量子比特退相干的主要来源。理论上,近一致核自旋极化可以消除电子自旋量子位的退相干,同时将原子核转化为有用的量子信息资源。然而,实现足够高的核极化仍然是一个难以实现的目标。
谢菲尔德大学Evgeny A. Chekhovich等实现了一个核自旋极化协议,它结合了强光泵浦和快速电子隧穿。
本文要点:
(1)
在1分钟的时间尺度上,GaAs半导体量子点中产生了远高于95%的核极化。
(2)
该技术与标准量子点设备设计兼容,其中高极化核自旋可以简化量子比特和量子存储器的实现,并为多体量子动力学和磁学研究提供试验台。
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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