1Dipartimento di Fisica, 巴里大学, I-70126 巴里, 意大利
2格勒诺布尔阿尔卑斯大学,CNRS,格勒诺布尔 INP,尼尔研究所,38000 格勒诺布尔,法国
3Quandela SAS, 10 Boulevard Thomas Gobert, 91120 帕莱索, 法国
4查普曼大学量子研究所, 1 University Drive, Orange, CA 92866, USA
5罗切斯特大学物理与天文学系,罗切斯特,纽约 14627,美国
6巴黎西岱大学纳米科学与纳米技术中心 (C2N), F-91120 Palaiseau, 法国
7MajuLab、CNRS-UCA-SU-NUS-NTU 国际联合研究实验室
8新加坡国立大学量子技术中心,117543 新加坡,新加坡
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抽象
自旋光子接口(SPI)是量子技术的关键器件,旨在在自旋量子位和传播偏振光脉冲之间相干地传输量子信息。 我们研究了 SPI 在自旋态量子不可破坏 (QND) 测量中的潜力。 光脉冲经过SPI初始化和散射后,其状态取决于自旋态。 因此,它起到了指针状态的作用,信息被编码在光的时间和偏振自由度中。 基于自旋光动力学的完全哈密顿分辨率,我们证明零和单光子态的量子叠加优于相干光脉冲,产生的指针态在相同的光子预算下更容易区分。 当通过对光脉冲执行投影测量以经典水平提取自旋态信息时,量子脉冲相对于相干脉冲提供的能量优势得以保持。 所提出的方案对于最先进的半导体器件的缺陷具有鲁棒性。
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