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Wir schlagen eine neuartige Realisierung eines Festkörper-Quanten-Netzwerks vor und analysieren sie, bei dem separierte Silizium-Vakuum-Zentren über die Phonon-Moden eines quasi-einschichtigen Diamant-Wellenleiters gekoppelt sind. In unserem Ansatz können Quantenstände, die in langlebigen elektronischen Spin-Zuständen kodiert sind, in sich ausbreitende Phonon-Wellenpakete umgewandelt und effizient von einem fernen Defektzentrum reabsorbiert werden. Unsere Analyse zeigt, dass dieser Ansatz unter realistischen Bedingungen die Implementierung hochgenauer, skalierbarer Quantenkommunikationsprotokolle innerhalb von chip-großen Spin-Qubit-Netzwerken ermöglicht. Abgesehen von der Quanteninformationsverarbeitung stellt diese Anordnung eine neuartige Wellenleiter-QED-Plattform dar, in der starke Kopplungseffekte zwischen Festkörperdefekten und einzelnen sich ausbreitenden Phononen auf quantenmechanischer Ebene erforscht werden können.
Lemonde et al. (Fr,) haben diese Frage untersucht.
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