研究透视：飞行量子比特-石墨烯 | Science

飞行量子比特Flying qubits，以传播模式而不是稳定离散态来编码量子信息。虽然光子飞行量子比特是可用的，但光子之间的弱相互作用，限制了条件量子门的效率。相反，电子飞行量子比特，可以利用库仑相互作用，但在传统半导体中，较弱的量子相干性，也阻碍了电子飞行量子比特的实现。

近日，法国 巴黎萨克雷大学（UniversitéParis-Saclay）A. Assouline，L. Pugliese，H. Chakraborti，P. Roulleau等，在Science上发文，设计了单个电子飞行量子位态的按需注入，及其在布洛赫球上的操纵。

飞行量子比特是在高迁移率石墨烯单层的量子霍尔边缘通道中传播的准粒子Leviton。尽管对于飞行量子比特的可行操纵，仍然需要单次量子比特读出和两个量子比特操作，但在单电子水平上，对巡游电子态的相干操纵，为传统量子比特提供了一种非常有前途的替代方案。

Emission and coherent control of Levitons in graphene.
在石墨烯中，Levitons发射和相干控制。

图1: 在量子霍尔体系中，光辅助散粒噪声。

图2. 准粒子Leviton和2e准粒子Leviton。

图3. 2e Leviton态的极角控制。

图4: 在马赫-曾德干涉仪Mach-Zehnder interferometer，MZI中的按需激励。

文献链接

A. Assouline et al. , Emission and coherent control of Levitons in graphene. Science 382, 1260-1264 (2023). DOI:10.1126/science.adf9887

https://www.science.org/doi/10.1126/science.adf9887

本文译自Science。