리서치 하이라이트

실리콘에서 코히런스 스핀-광자 인터페이스 구현

Nature 555, 7698

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고체 상태 스핀은 장기간의 코히런스 시간(coherence times) 덕분에 양자 정보 처리를 위한 큐비트로 유망하지만, 스핀-스핀 상호작용을 이용하는 것은 여전히 도전적인 과제이다. 스핀-스핀 결합은 교환 상호작용(exchange interaction) 및 좀더 약한 쌍극자-쌍극자 상호작용에 기반을 두고 있다. 강력한 스핀-광자 결합은 코히런스 스핀-광자 상호작용을 통해 이루어지며, 마이크로파 광자를 통한 원거리 스핀 얽힘을 가능하게 한다. Jason Petta와 공동연구원들은 단일 전자 스핀이 실리콘 더블 양자점 내에서 일어나는 스핀-광자 상호작용이 마이크로파 공동 내에 갇혀 있는 광자와 강력하게 결합한다는 사실을 확인하였다. 이질성 자기장이 존재하는 상태에서의 스핀 교환 혼성화를 기반으로 하는 이러한 기술은 인터페이스의 코히런스를 보장하는 스핀-광자 결합률을 생성할 수 있다. 저자들은 스핀-광자 결합의 전체 전자 조절뿐만 아니라, 스핀 상태의 코히런스 조작과 단일 전자 스핀 분산 판독을 입증하였다. 이러한 결과는 스핀 기반 양자 프로세서에 한 단계 더 다가설 수 있었다.

Article p.599
doi | 10.1038/nature25769 | 전문   | PDF

2018년3월29일 자의 네이처 하이라이트