中国科学技术大学 用于实现应力腐蚀开裂的能量水平
应力腐蚀开裂读数示意图
c)这里使用的氮空位中心在8？K
自旋翻转过程导致光致发光衰减
信用:张琪等
中国科学院微尺度磁共振重点实验室的杜江峰教授和王亚教授领导的团队提出了一种创新的自旋-电荷转换方法，实现了量子比特的高保真读出，向容错量子计算迈进了一步
相对于经典计算机的量子优势已经在一些特定的问题中充分展现出来，然而下一个里程碑，容错量子计算，仍然需要累积的逻辑门误差和自旋读出保真度超过容错阈值
杜的团队已经解决了氮空位(NV)中心系统[Nat
通信
6，8748 (2015)]之前，这项工作的目标是量子位的高保真读出
量子位状态，如自旋状态，是脆弱的:一种常见的读出方法可能会导致0和1状态之间的翻转，甚至几个光子，导致读取错误
传统共振荧光方法的读出保真度受到这种性质的严格限制
由于自旋状态很难测量，研究人员开辟了一条道路，用一种易于读出和测量的属性来代替它:电荷状态
他们首先比较了电荷态和自旋态的光学读出寿命，发现电荷态比自旋态稳定五个数量级
实验结果表明，平均非破坏性电荷读出保真度达到99
96%
然后，研究小组采用近红外光(1064纳米)来诱导激发态的电离，将自旋态0和1分别转变为“电中性”和“负电荷”电荷态
这个过程将自旋读出转换为电荷读出
结果表明，传统共振荧光法的误差达到20
这种新方法的误差可抑制到4
6%
这篇文章发表在《自然通讯》上
这种新方法与传统方法兼容，在实际应用中提供了超过容错阈值的自旋读出保真度
由于近红外光对生物组织和其他样品的损伤较小，这种方法也将有效提高量子传感器的检测效率
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