Improving gate fidelities for laser-written nitrogen vacancy centres in diamond membranes

提高金刚石膜中激光写入氮空位中心的栅极保真度

基本信息

  • 批准号:
    2445772
  • 负责人:
  • 金额:
    --
  • 依托单位:
  • 依托单位国家:
    英国
  • 项目类别:
    Studentship
  • 财政年份:
    2020
  • 资助国家:
    英国
  • 起止时间:
    2020 至 无数据
  • 项目状态:
    未结题

项目摘要

If a quantum computer could be built with enough qubits, it would be able to solve problems that are intractable with the classical computers we have now. A leading design for this is to build nodes with five or more interacting qubits, and then link up many of these nodes. Nitrogen vacancy centres (NVC) in diamond at cryogenic temperatures have been used to demonstrate this linking by entangling their electron spins optically. The nuclear spins coupled to NVC can have long coherence times of over 10 seconds. This project will make use of our laser-written NVC and the laser-written electrical wires we can create around them [1, 2]. The laser writing is done by the group of our collaborator Patrick Salter in Oxford University. We will build arrays of these qubits inside diamond membranes so that the diamonds can be put into optical cavities in the group of Jason Smith in Oxford. We will measure spin coherence times and improve the fidelity of the spin control. Initial experiments will be at room temperature, but cryogenic measurements will be used also as this is needed to entangle two NVC. We collaborate with Jason Smith's group in Oxford, Element Six and Oxford Instruments Plasma Technology as part of the UK National Quantum Computation and Simulation (QCS) Hub. This PhD studentship is funded by the EPSRC through this Hub.
如果量子计算机可以用足够的量子比特来构建,它将能够解决我们现在拥有的经典计算机难以解决的问题。一个领先的设计是构建具有五个或更多相互作用量子位的节点,然后将这些节点中的许多节点连接起来。在低温下金刚石中的氮空位中心(NVC)已经被用来通过光学纠缠它们的电子自旋来证明这种联系。耦合到NVC的核自旋可以具有超过10秒的长相干时间。 这个项目将利用我们的激光写入的NVC和激光写入的电线,我们可以在他们周围创建[1,2]。激光书写是由我们的合作者帕特里克索尔特在牛津大学的小组完成的。我们将在金刚石膜内构建这些量子比特的阵列,以便将金刚石放入牛津大学Jason Smith小组的光学腔中。我们将测量自旋相干时间,并提高自旋控制的保真度。最初的实验将在室温下进行,但也将使用低温测量,因为这需要纠缠两个NVC。我们与Jason Smith在牛津的团队、Element Six和Oxford Instruments Plasma Technology合作,作为英国国家量子计算和模拟(QCS)中心的一部分。这个博士生奖学金由EPSRC通过这个中心资助。

项目成果

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