University of Pennsylvania, Oda Sıcaklığındaki Elmas Kuantum Kaydedici Üzerinde Tek Kapılı Paralel Dolanıklık Sergiledi

University of Pennsylvania'daki kuantum araştırmacıları, ortam oda sıcaklığı koşullarında çalışan katı hal kuantum registerı üzerinde tek kapılı, paralelleştirilmiş çok parçalı dolaşıklığı gösterdiler. Nature Nanotechnology'de yayımlanan bir çalışmada ayrıntıları verilen ekip, tek bir dinamik ayrıştırma (DD) kontrol dizisi kullanarak 14,8 mikrosaniyede elmastaki bir nitrojen-boşluk (NV) merkezinin merkezi elektron spinini çevreleyen üç ¹³C nükleer spin bellek kubiti ile dolaştırarak dört kubitli bir Greenberger–Horne–Zeilinger (GHZ) durumu oluşturdu.

Geleneksel katı hal merkezi spin registerları, merkezi elektronu bireysel nükleer bellek kubitleriyle dolaştırmak için ardışık, ikili iki kubitli kapılara dayanır. Bu ardışık yaklaşım, önemli ölçüde kapı gecikmesine neden olur ve hedeflenmeyen nükleer spinlerde istenmeyen faz çapraz karışmasına (crosstalk) yol açar. UPenn çerçevesi, birden fazla zayıf bağlı nükleer kubit üzerinde eş zamanlı olarak koşullu rotasyonlar yürütmek için bir XY8 dinamik ayrıştırma dizisinin birim darbe zamanlamasını (t) ve tekrar sayısını (N) ayarlayarak bu doğal çapraz karışmadan yararlanır. Elde edilen 14,8 μs kapı süresi, ardışık kapı protokollerine göre 10 kat hızlanmayı temsil eder ve dikey hiperince eşleşme frekansları (A_⊥ ≈ 60 kHz) tarafından dikte edilen fiziksel etkileşim sınırına yakın çalışır.