量子计算技术的最新进展已导致嘈杂的中间量子量子计算机(NISQ 1)的实现,其性能出色。2–8但是,NISQ设备只是迈向实现量表的通用量子计算机的一半。这不可避免地需要支撑量子校正(QEC)的逻辑单元,9一个目标,其成就超出原理级别的成就似乎与当前的技术能力相距甚远。的确,基于多量表编码的标准QEC代码会大大增加物理量子和操作的数量,从而使对这种平台的控制非常苛刻。在这里,我们基于利用罪恶的多级对象来编码受错误保护的逻辑量子的基础,采用不同的方法。10
分子和冷凝系统中的电子旋转是量子信息的存储和过程的重要资源1。在过去的几十年中,在宽带间隙半导体和绝缘子中进行了几种自旋缺陷,在钻石2,碳化硅3,4和硝酸铝5,6中进行了广泛研究。自旋缺陷的原型示例是钻石7-12中的负氮氮 - 脱牙中心(NV)中心。NV中心在室温13处表现出具有长旋连贯性时间的自旋三个基态。电子自旋的不同自旋状态可用于编码量子信息,并且自旋状态之间的过渡可以由微波炉驱动。迄今为止,自旋缺陷发现在典型科学和尖端量子技术中都有许多应用。例如,已使用自旋缺陷来证明量子力学的基础原理,例如浆果期14