金刚石NV色心量子纠缠的实验研究

项目名称： 金刚石NV色心量子纠缠的实验研究

项目编号： No.11374290

项目类型： 面上项目

立项/批准年度： 2013

项目学科： 数理科学和化学

项目作者： 孙方稳

作者单位： 中国科学技术大学

项目金额： 89万元

中文摘要： 量子信息科学研究的核心是量子态的产生，控制及探测。经过十多年的研究和发展，基于固态单量子体系与光学耦合系统是构建量子信息技术的一种主要候选手段和基本单元，尤其是金刚石材料中的氮-真空缺陷（NV）色心因为其优越的光学和电子态性质越来越受关注。本项目将系统地研究耦合金刚石NV 色心系统在量子信息技术方面的应用。项目将解决和完善金刚石NV色心的人工制备。通过微纳光学技术提高NV色心荧光发射强度和收集效率，并实现NV色心量子态的高效探测。研究耦合NV色心量子态的控制，利用外加磁场调节NV色心间的耦合强度，利用量子统计测量技术实现耦合NV色心纠缠的读出和操控。项目的研究目标是实现耦合NV色心纠缠态并实现两比特量子门操作以及其他量子信息处理。通过本项目，进一步实现基于金刚石NV色心体系的量子信息处理基本元件，掌握其在量子信息操作中的核心技术，并将在未来量子网络和集成化量子芯片中得到应用。

中文关键词： 金刚石氮-空位色心；量子信息技术；微纳光学结构；自旋态操控；耦合与纠缠

英文摘要： The kennel tasks of quantum information science are the production, control and detection of quantum states. After more than ten years' investigation and development, the combination of single solid state quantum system and optics has been one of the most

英文关键词： nitrogen-vacancy center in diamond；quantum information techniques；nano-photonic structure；spin state manipulation；coupling and entanglement