硅中的连贯的自旋 - 光子界面

　　硅量子点中的电子旋转是量子计算的有吸引力的系统，这是由于其较长的相干时间以及使用半导体制造技术快速缩放系统中点数的希望。尽管已经证明了两个旋转的最接近的纽布交换耦合，但通过微波频率光子的旋转相互作用可以在基于自旋的量子处理器中实现长距离自旋 - 旋转耦合和任意Qubits（“全能 ”连接）之间的连接。由于单个旋转的磁性偶极力矩，磁性偶极偶联速率将磁极偶联速率限制在小于1千摩尔茨，因此实现连贯的自旋 - 光子耦合是具有挑战性的。在这里，我们证明了硅中的单个自旋与单个微波频率光子之间的强耦合，自旋 - 光子耦合速率超过10兆赫。在存在磁场梯度的情况下，实现相干自旋 - 光子相互作用的机制是基于自旋 - 荷兰杂交。除了自旋 - 光子耦合外，我们还展示了单个自旋的连贯控制和分散读数。这些结果开辟了使用微波频率光子纠缠单旋转的直接路径。

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