論文の概要: Enhancing spin-phonon and spin-spin interactions using linear resources
in a hybrid quantum system
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2003.07151v2
- Date: Thu, 17 Sep 2020 10:55:30 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-05-29 00:24:45.985034
- Title: Enhancing spin-phonon and spin-spin interactions using linear resources
in a hybrid quantum system
- Title(参考訳): ハイブリッド量子系における線形資源を用いたスピンフォノンとスピンスピンの相互作用の促進
- Authors: Peng-Bo Li, Yuan Zhou, Wei-Bo Gao, and Franco Nori
- Abstract要約: ハイブリッド・スピン・メカニカル・セットアップは量子科学と技術のための汎用的なプラットフォームを提供する。
本研究では,スピンフォノンを指数関数的に増強する実験的に実現可能な簡便な手法を提案し,解析する。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 7.341629408181271
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: Hybrid spin-mechanical setups offer a versatile platform for quantum science
and technology, but improving the spin-phonon as well as the spin-spin
couplings of such systems remains a crucial challenge. Here, we propose and
analyze an experimentally feasible and simple method for exponentially
enhancing the spin-phonon, and the phonon-mediated spin-spin interactions in a
hybrid spin-mechanical setup, using only \emph{ linear resources}. Through
modulating the spring constant of the mechanical cantilever with a
time-dependent pump, we can acquire a tunable and nonlinear (two-phonon) drive
to the mechanical mode, thus amplifying the mechanical zero-point fluctuations
and directly enhancing the spin-phonon coupling. Our method allows the
spin-mechanical system to be driven from the weak-coupling regime to the
strong-coupling regime, and even the ultrastrong coupling regime. In the
dispersive regime, this method gives rise to a large enhancement of the
phonon-mediated spin-spin interaction between distant solid-state spins,
typically\emph{two orders of magnitude larger} than that without modulation. As
an example, we show that the proposed scheme can apply to generating entangled
states of multiple spins with high fidelities even in the presence of large
dissipations.
- Abstract(参考訳): ハイブリッドスピンメカニカルなセットアップは量子科学と技術に汎用的なプラットフォームを提供するが、スピンフォノンの改良やスピンスピン結合の改善は依然として重要な課題である。
本稿では, スピンフォノンとフォノンを介するスピン-スピン相互作用をハイブリッド・スピン・メカニカル・セットアップで指数関数的に拡張する実験可能な, 簡便な手法を提案し, 解析する。
メカニカルカンチレバーのバネ定数を時間依存ポンプで変調することにより、メカニカルモードへの可変および非線形(2フォノン)駆動を得ることができ、メカニカルゼロ点揺らぎを増幅し、スピンフォノンカップリングを直接強化することができる。
本手法では,スピン機械系を弱結合系から強結合系,超強結合系まで駆動することができる。
分散系では、この方法は、変調のないものよりも遠くの固体スピン(通常2桁大きい)とフォノンが媒介するスピンスピン-スピン相互作用を大きく向上させる。
例えば,提案手法は,大きな散逸が存在する場合でも,高忠実度を有する複数スピンの絡み合った状態の生成に適用可能であることを示す。
関連論文リスト
- Coupling a single spin to high-frequency motion [0.025360731184360698]
高周波機械共振器は単一スピンに結合した場合に様々な可能性を開く。
新しいメカニズムは、スピン軌道カップリングに由来するこのカップリングを引き起こす。
その結果、スピンメカニカルなプラットフォームは非チャートな状態へと伝播する。
論文 参考訳(メタデータ) (2024-02-29T15:52:53Z) - Spin squeezing generated by the anisotropic central spin model [0.28101605533398166]
異方性中心スピン系におけるスピンスクイーズと量子相転移について検討する。
このような中心スピン系は、中心スピンとスピン浴の間の遷移の比が無限大になる極限において、異方性リプキン-メシュコフ-グリックモデルにマッピングできる。
この研究はスピンスクイーズ状態を生成するための有望なスキームを提供し、量子センシングの潜在的な進歩の道を開く。
論文 参考訳(メタデータ) (2023-11-19T12:11:56Z) - Identification and control of an environmental spin defect beyond the
coherence limit of a central spin [83.88591755871734]
電子スピンレジスタのサイズを拡大するためのスケーラブルなアプローチを提案する。
我々は, 中心NVのコヒーレンス限界外における未知電子スピンの検出とコヒーレント制御を実証するために, このアプローチを実験的に実現した。
我々の研究は、ナノスケールセンシングを推進し、誤り訂正のための相関ノイズスペクトロスコピーを有効にし、量子通信のためのスピンチェーン量子ワイヤの実現を促進するため、より大きな量子レジスタを工学的に開発する方法を開拓する。
論文 参考訳(メタデータ) (2023-06-29T17:55:16Z) - Robust Hamiltonian Engineering for Interacting Qudit Systems [50.591267188664666]
我々は、強く相互作用するキューディット系のロバストな動的疎結合とハミルトン工学の定式化を開発する。
本研究では,これらの手法を,スピン-1窒素空洞中心の強相互作用・無秩序なアンサンブルで実験的に実証した。
論文 参考訳(メタデータ) (2023-05-16T19:12:41Z) - Emergence of anyonic correlations from spin and charge dynamics in one
dimension [19.444636864515726]
一次元格子系におけるスピンおよび電荷自由度変換を提案し、二重占有部位を持たないことを制約する。
この変換はスピンレス粒子とスピン-1/2$鎖の状態空間に作用する非局所作用素の形で粒子の生成と演算子をもたらす。
論文 参考訳(メタデータ) (2023-01-05T17:22:39Z) - Enhanced spin-mechanical interaction with levitated micromagnets [0.0]
本稿では,ダイヤモンドスピン空洞と浮遊マイクロマグネットとのスピン-機械的結合強度を著しく向上するプロトコルを提案する。
このハイブリッドシステムを用いて、高忠実度シュロディンガーキャット状態と、高忠実でより高速なゲート速度を有する非伝統的な2量子幾何位相ゲートを実現することができる。
論文 参考訳(メタデータ) (2022-10-10T15:07:01Z) - Slow semiclassical dynamics of a two-dimensional Hubbard model in
disorder-free potentials [77.34726150561087]
調和およびスピン依存線形ポテンシャルの導入は、fTWAを長期間にわたって十分に検証することを示した。
特に、有限2次元系に着目し、中間線形ポテンシャル強度において、高調波ポテンシャルの追加と傾きのスピン依存が、亜拡散力学をもたらすことを示す。
論文 参考訳(メタデータ) (2022-10-03T16:51:25Z) - Probing dynamics of a two-dimensional dipolar spin ensemble using single
qubit sensor [62.997667081978825]
ダイヤモンド結晶表面上の電子スピンの2次元アンサンブルにおける個々のスピンダイナミクスを実験的に検討した。
この不規則に緩やかな緩和速度は、強い力学障害の存在によるものであることを示す。
我々の研究は、強く相互作用する無秩序なスピンアンサンブルにおける量子熱化の微視的研究と制御への道を開いた。
論文 参考訳(メタデータ) (2022-07-21T18:00:17Z) - Spin-spin coupling-based quantum and classical phase transitions in
two-impurity spin-boson models [55.41644538483948]
スピンペア上の逆場を消滅させる2つの相互作用不純物スピンボソンモデルについて検討した。
磁化の力学は、異方性の異なるレベルについて解析される。
論文 参考訳(メタデータ) (2022-05-19T08:01:03Z) - Entanglement Limits in Hybrid Spin-Mechanical Systems [0.0]
スピンキャビティの絡み合いは、メカニクスが関与しない場合、特定の値に飽和する。
共振周波数と共振器の帯域幅がスピン系と一致する場合、絡み合いは最大に達する。
論文 参考訳(メタデータ) (2021-08-30T13:10:48Z) - Heisenberg-limited spin-squeezing via bosonic parametric driving [0.0]
キャビティに弱い変形パラメトリックドライブを導入することで、誘導された相互作用の形式を制御する強力な手段がもたらされることを示す。
ドライブがなければ、誘導された相互作用はハイゼンベルクに制限されたスピンスクイーズを生成することはできないが、弱い最適化されたドライブは理想的な2軸ツイスト相互作用とハイゼンベルクに制限されたスクイーズをもたらす。
スピンアンサンブルを超伝導量子回路やメカニカルモードに結合する固体システムを含む,多数のプラットフォームと互換性がある。
論文 参考訳(メタデータ) (2020-03-06T18:24:13Z)
関連論文リストは本サイト内にある論文のタイトル・アブストラクトから自動的に作成しています。
指定された論文の情報です。
本サイトの運営者は本サイト(すべての情報・翻訳含む)の品質を保証せず、本サイト(すべての情報・翻訳含む)を使用して発生したあらゆる結果について一切の責任を負いません。