将高度相干的自旋控制与有效的光-物质耦合相结合,可以为量子通信和计算提供了极大的发展机遇。光学活性半导体量子点具有无与伦比的光子特性,然而其也受到驻留原子核的限制。到目前为止,核不均匀性将所有动态解耦测量都限制在了几微秒之内。鉴于此,来自剑桥大学卡文迪许实验室的Claire Le Gall等人通过使用晶格匹配的GaAs–AlGaAs量子点器件消除了这种不均匀性,并证实电子自旋量子位的动态去耦超过0.113(3) ms,从而为高度相干的自旋-光子界面奠定了基础。
文章要点:
1) 该研究表明,利用光学π脉冲门99.30(5)%的可见性,研究使用了Nπ = 81个去耦脉冲,并发现了Nπ0.75(2)的相干时间标度;
2) 该相干时间标度展现了电子与核自旋系综之间的强相互作用的理想重聚焦,且不存在外部噪声,从而表面其具有寿命有限自旋相干的前景,该研究表明,这种量子点器件面临的材料科学相关的限制仍有希望改善和解决。
参考资料:
Zaporski, L., Shofer, N., Bodey, J.H. et al. Ideal refocusing of an optically active spin qubit under strong hyperfine interactions. Nat. Nanotechnol. (2023).
DOI: 10.1038/s41565-022-01282-2
https://doi.org/10.1038/s41565-022-01282-2