在《自然通讯》发表的一项研究中，中国科学院物理研究所杨凯教授与国际伊比利亚纳米技术实验室Joaquín Fernández-Rossier教授领导的团队，首次实现了对表面单个原子自旋的量子干涉全电控制。研究通过电子自旋共振扫描隧道显微镜(ESR-STM)，开发出一种利用强电场调节原子限制尖端相互作用的方法，成功在绝缘薄膜上驱动单个及耦合原子自旋的朗道-齐纳-施图克尔伯格-马约拉纳(LZSM)量子干涉。

实验中，团队通过反交叉路径快速驱动自旋态，观察到多光子共振与自旋转移扭矩的典型干涉图案。在耦合自旋体系中，多级LZSM光谱呈现出依赖多体能量景观的独特干涉特征。这一机制突破了传统量子控制对磁场或微波的依赖，为原子级量子架构中自旋的精确操控提供了全电解决方案。研究指出，该技术可实现快速、稳健的量子态调控，为基于自旋的量子处理器开发开辟了新路径。

杨凯教授表示：“全电控制避免了复杂电磁场的需求，显著提升了原子级量子系统的可扩展性。”实验数据表明，通过调节电场强度与方向，可实时调控自旋耦合强度及干涉模式，为未来量子计算中多量子比特协同操作提供了关键技术支撑。

更多信息： Hao Wang 等，《表面原子自旋的电可调量子干涉》，《自然通讯》(2025)。期刊信息： 《自然通讯》