論文の概要: Using Molecular Solids as Scaled-up Qubits
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2004.01638v1
- Date: Wed, 1 Apr 2020 18:46:32 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-05-27 05:24:15.227187
- Title: Using Molecular Solids as Scaled-up Qubits
- Title（参考訳）: 分子固体をスケールアップ量子として使う
- Authors: Malcolm P. Roberts
- Abstract要約: 提案するスケールアップ量子ビットは、非常に低温で大きな振幅運動を示す分子と、それらをトラップするマトリックスである。
これらはキセノンマトリックス中の四フェニルホウ酸アンモニウム(ATPB)やメタン希釈のようなイオン性固体を含む。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: The scaled-up qubits proposed are molecules which display large amplitude
motions at very low temperatures and the matrix that traps them. These comprise
ionic solids such as ammonium tetraphenylborate (ATPB) or methane dilute in a
xenon matrix. In this manner, an enormous number qubits are present from
inception. Each kind of qubit has a multiplicity of transitions of interest
which are observed (without the need of external fields, ultra-low temperatures
or ultra-high vacuum conditions) using diverse well established experimental
techniques at frequencies ranging from 10 to 3300 cm-1. Described in detail are
the transitions in ATPB. These include: (i) the IR N-H asymmetric vibration of
the ammonium ion qubit which nearly freely rotate about their C3 axes inside
the tetraphenylborate matrix. This results in a multi-level
vibration-orientation which exhibits multiple bands even at very low
temperatures due to nuclear spin freezing between the first three orientation
levels. Accessible tunneling frequencies between the orientation levels and the
possibility to control inter-qubit distance make this qubit a strong candidate
to generate concurrently large entanglement and stable superposition in diverse
experimental set-ups; and (ii) the Raman allowed normal modes of the
tetraphenylborate anion qubit. These are experimentally resolved from very low
temperatures up to 300 K. Further qubit examples and transitions of interest
are examined. Experimental setups with multi-crystal arrays, both in a given or
several locations, become possible using this approach.
- Abstract（参考訳）: 提案したスケールアップ量子ビットは、非常に低温で大きな振幅運動を示す分子とそれらをトラップするマトリックスである。
これらはキセノンマトリックス中の四フェニルホウ酸アンモニウム(ATPB)やメタン希釈のようなイオン性固体を含む。
このように、開始から膨大な数の量子ビットが存在する。
各種類の量子ビットは、10から3300 cm-1の周波数で様々な確立された実験技術を用いて観測される(外部磁場、超低温または超高真空条件を必要としない)興味の遷移の多重性を有する。
詳細はATPBの変遷を参照のこと。
以下を含む。
i) テトラフェニルホウ酸塩マトリックス内のC3軸にほぼ自由に回転するアンモニウムイオン量子ビットのIRN-H非対称振動。
これにより、最初の3つの配向準位の間の核スピン凍結により非常に低温でも複数のバンドを示すマルチレベル振動配向が得られる。
指向レベルと量子ビット間距離を制御する可能性の間のアクセシブルトンネル周波数は、様々な実験的なセットアップにおいて、この量子ビットを同時に大きな絡み合いと安定な重ね合わせを生成する強い候補となる。
(II) ラマンはテトラフェニルホウ酸アニオン量子ビットの正規モードを許容した。
これらは300kまでの極低温から実験的に解決され、さらに量子ビットの例や興味のある遷移が研究されている。
このアプローチにより、所定の場所や複数の場所に複数結晶配列を持つ実験的なセットアップが可能になる。
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