Letter

量子情報科学:固体キュービットの核スピン環境のレーザー冷却と実時間測定

Nature 478, 7370 doi: 10.1038/nature10528

開放系の量子ダイナミクスの制御は、量子科学技術の中心的な課題の1つである。暗共鳴が関与するコヒーレントポピュレーショントラッピングなどのコヒーレント光学技術は、孤立した原子やイオンの量子状態を制御するのに幅広く使われている。自然放射とあわせてこれらの手法を用いると、原子運動のレーザー冷却、原子状態の調製と操作、計測学での応用に不可欠な高速量子光学測定が可能になる。本論文では、固体における個々の原子様不純物と、それらの局所環境の監視と制御に、これら手法を適用できることを示す。我々は、ダイヤモンド中の個々の窒素空格子点色中心の電子スピンの全光学的操作を用いて、ポストセレクションによるその核スピン環境の光学的冷却、実時間測定、条件付き調製を実証している。これら方法から、全光学的ナノ磁気測定から固体キュービットの量子フィードバック制御に至る応用が可能となり、量子情報の蓄積と処理を行う新しい方法が得られるかもしれない。

目次へ戻る

プライバシーマーク制度