金刚石中电子自旋的相干控制与应用

发布时间：2022-02-12 22:49

　　经典世界中,随着信息大爆炸时代的到来,寻找一种有效存储和处理信息的方法是件很迫切事情。传统的硅基电子学已经经历过快速、持久的发展,但是由于组成单元——三极管不断微型化,现在它的几何尺寸已经受到量子效应的限制,成为半导体行业发展的一块巨大的绊脚石。因此,现在我们有两种方法解决上面问题:一条是利用复杂的加工工艺客服量子效应;另一条是利用量子效应,寻求一种新的、具有更强大信息处理能力新手段。量子信息处理就属于后者,它利用量子世界的特性:量子叠加和量子纠缠,用于实现信息通讯绝对安全、相对经典计算机快速有效解决实际问题的目的。最近,金刚石材料由于其特殊的物理属性,频频出现在量子信息处理研究领域。尤其值得一提的是金刚石中的氮——空位（NV）色心的电子自旋,由于在室温下具有极长的相干时间、高保真度量子控制、良好的生物兼容性、简易的自旋态光学读出手段,使其很快在量子计算、量子模拟和量子传感领域方面取得重大突破进展。在这篇论文中,我们利用共聚焦光路定位单个NV色心、结合微波操控,实现金刚石中NV色心的量子相干控制、量子D-J算法、纳米尺度量子传感、纠缠辅助量子计量,详细内容如下:1、利用室温通用的共聚焦... 

【文章来源】：中国科学技术大学安徽省211工程院校985工程院校

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【部分图文】：

图１．２?（ａ）２０１２年，诺贝尔物理学奖得主ＦｒａｎｋＷｉｌｃｚｅｋ提出时间晶体概念：当晶体的时间??对称性被打破以后，物质晶体即使处于基态也会永远的运动下去

方向有无穷多种，所以量子比特状态也有无穷多种。早在１９５７年，Ｆｅｙｎｍａｎ基??于Ｂｌｏｃｈ球就给我们图像化认识ｔＭ，确定一个单位矢量需要两个参数：俯仰角０??与方位角＾具体如图１．３所示。??１〇＞???４３：：＇：－：＇丄－一－’丨??Ｉ”??图１．３量子比特状态的Ｂｌｏｃｈ球面可视化表示。??４??

第１章绪?论??获粒子是否完成。如果其中一束光镊捕获粒子不成功，就关断，剩余光镊在空间??位置上重新排布即可实现有规律的原子比特阵列。如图１．６所示，这是光慑对里??德堡原子进行任意构型排布，并且这种方法己经实现５０多个比特的控制。显然??一旦原子比特距离实时可以控制，就可以实时控制它们之间的相互作用，进而实??现确定性的量子计算网络。??Ａ???????一?，???？？？？？＜？？?？，《＃？？？?％?？?？?？?？?＊?．？？？？?．？?？?ｒ?＃?＊?＊?？？？？＊？?９?ｒ?ｔ?％?？?？?ａ?＊?？?．?４?＊?ｉ?？?？?ｔ?？?ｒ??丨，如???二＂．＇＇．：二二二：：＾￣￣：ｒ＇??????????Ｂ???????ｒ＊＊?■?？?？?ｎｒ．ｒ．．ｒ＊ｆ?．?ｎ?ｒ．?，－ｒ－?：—?ｒ－?—￣?．．．．?；?？?－?－－?．?－?／—．；．．■；?．?：?．．?－?－■?？?．？；?．?．?？?？．；：－：：－？－－－??？?＊?？?．?？?？?．?？?．，?．－???－????．．?．一???????、？．．．．????????????？??？?＂?？?＇?．?－?—?？?■－－?＇?．??Ｄ??图１．６?Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ被光镊捕获的里德伯原子按照目标构型

【参考文献】：
期刊论文
[1]A Bright Single-Photon Source from Nitrogen-Vacancy Centers in Diamond Nanowires[J]. 李燊,李翠红,赵博文,董杨,李聪丛,陈向东,葛亚松,孙方稳.  Chinese Physics Letters. 2017(09)
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本文编号：3622526