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微小的钻石，大火花：量子旋转检测中的无激光飞跃
HZB的一个研究团队开发了一种巧妙的技术，可以使用电信号而不是光来读取钻石中的量子自旋状态。这种突破可以极大地简化量子传感器和计算硬件。包含特定的光学缺陷（称为彩色中心）的钻石可以用作高度敏感的传感器，也可以用作量子的量子[...]
来源:SciTech日报HZB 的一个研究团队开发了一种巧妙的技术，可以使用电信号而不是光来读取钻石中的量子自旋态。这一突破可以极大地简化量子传感器和计算硬件。
含有特定光学活性缺陷（称为色心）的钻石可以用作高灵敏度传感器或量子计算机的量子位，量子信息存储在其电子自旋态中。传统上，读取这些自旋态需要光学方法，这通常很复杂且难以实现。现在，HZB 的研究人员开发了一种更简化的方法：使用光电压来检测单个缺陷的自旋态。这种方法可以为更小、更紧凑的量子传感器铺平道路。
利用自旋态缺陷
虽然固体中的缺陷通常被认为是有问题的，但它们也可以提供令人惊讶的优势，尤其是在钻石中。通过在晶体中引入氮空位（NV）中心，研究人员可以产生缺陷，其电子自旋状态可以使用微波控制。这些自旋态可以携带信息，使得 NV 掺杂金刚石不仅可用作超灵敏传感器，还可用作量子计算的量子位。
量子计算光学自旋检测挑战
到目前为止，读取 NV 中心的自旋状态需要检测从缺陷发射的光子。由于自旋翻转时通常只释放一个光子，因此信号极其微弱。这使得检测这些旋转的设置在技术上具有挑战性且复杂。
光子