利用邻近镧系原子的核自旋创造格林伯格-霍恩-蔡林格量子态
发布时间：2023-05-24 08:00:00 阅读数： 41
图片来源：Pixabay/CC0公共领域
研究人员通过实验展示了一种新的量子信息存储协议，可用于创建格林伯格-霍恩-蔡林格（GHZ）量子态。人们对这些复杂的纠缠态有很大的兴趣，因为它们有可能用于量子传感和量子纠错应用。
来自加州理工学院的吴春菊将在6月18日至22日在科罗拉多州丹佛举行的Optica量子2.0会议和展览上介绍这项研究，作为一项混合活动。
基于量子的技术以量子比特的形式存储信息，量子比特相当于经典计算中使用的二进制比特。GHZ状态通过纠缠三个或更多的量子比特，使之更进一步。这种增加的复杂性可以用来存储更多的信息，从而在量子传感和网络等应用中提高精度和性能。
在这些系统中，量子比特围绕着一个可以控制的中心量子比特，为准备和利用这种状态提供了一个自然的平台。在这些实验中，研究人员使用了一个可以用激光和片上电极控制的单一镱离子量子比特，它被晶体内的核自旋包围。
具体来说，研究人员利用了一个由四个确定性和对称性定位的钒核自旋组成的高度本地化的组合。他们开发了对这些自旋的控制，并展示了以GHZ状态的形式存储和检索量子信息的能力。
此外，他们利用其中心自旋系统的对称性，从本质上保护存储的量子信息免受相关磁场噪声的影响。这是复原力的一个重要证明，对现实世界的应用是必要的。
他们的结果证明了利用复杂的核自旋系统来增强量子节点的功能的可能性。
在未来，这个系统的能力将通过使用额外的钒核自旋集合来提高。开发新的脉冲控制序列和改进控制的硬件将被用来实现这些目标。
