远程相干量子位耦合是扩大基于自旋量子位的量子计算解决方案的缺失功能块。自旋相干传输模式电子穿梭可以使自旋量子芯片具有可扩展的稀疏量子位架构。它的主要特点是仅通过几个容易调谐的输入端子进行操作,并与工业栅极制造兼容。单电子在420纳米长的量子总线中以传输模式穿梭已经被证实。
亚琛工业大学Lars R. Schreiber等通过分离和重新结合爱因斯坦-波多尔斯基-罗森(EPR)自旋对来研究传输模式穿梭期间的自旋相干性。
本文要点:
(1)
与之前的工作相比,作者将穿梭速度提高了10000倍。由于运动变窄,随着更长的穿梭距离,作者观察到自旋量子位失相时间增加,并估计对于标称560 nm的总穿梭距离,因失相导致的自旋穿梭失真为0.7%。
(2)
在几个循环中穿梭,累计距离达到3.36微米,EPR对的自旋纠缠仍然可以检测到,这为作者在硅中构建基于穿梭的可扩展量子计算架构的方法提供了良好的前景。
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Struck, T., Volmer, M., Visser, L. et al. Spin-EPR-pair separation by conveyor-mode single electron shuttling in Si/SiGe. Nat Commun 15, 1325 (2024).
DOI: 10.1038/s41467-024-45583-7
https://doi.org/10.1038/s41467-024-45583-7