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量子信息物理自诞生以来就具有很强的交叉性,将量子力学定律与计算1、密码学2等实际领域相结合。在过去的30年里,量子信息协议和任务已经在各种物理系统中实现,包括光子、原子、离子、自旋、量子电路等等3。基于不同系统的优势,混合量子系统的想法被提出4,旨在耦合不同的物理系统并利用它们的优势。这样的系统不仅可以为研究腔QED中的新物理提供新平台和技术,而且有望在量子计算和量子增强传感5–7等领域带来发展动力。混合量子系统一种极具潜力的架构涉及将超导电路与自旋系综耦合,特别是金刚石中带负电的氮空位中心(NV−)8,这在过去十年中受到了广泛的研究兴趣9–20。在这样的系统中,可以实现强耦合机制,因为具有 N 个自旋的 NV 集合 (NVE) 与单个光子的耦合可以增强 √

arXiv:2107.05208v2 [quant-ph] 2021 年 9 月 16 日

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