論文の概要: Fidelity of a sequence of SWAP operations on a spin chain
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2004.04746v3
- Date: Mon, 27 Jul 2020 17:19:35 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-05-25 08:33:21.523089
- Title: Fidelity of a sequence of SWAP operations on a spin chain
- Title(参考訳): スピン鎖上のSWAPの一連の作用の忠実性
- Authors: Robert E. Throckmorton and S. Das Sarma
- Abstract要約: ハイゼンベルク結合スピン鎖を横切るスピンの状態の'輸送'を、繰り返しSWAPゲートを用いて考える。
我々は、この一連の操作の忠実度を、多くの状況において決定する。
我々の理論は、半導体ベースのスピン量子コンピュータアーキテクチャを構築するための継続的な実験に有用である。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 0.0
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: We consider the ``transport'' of the state of a spin across a
Heisenberg-coupled spin chain via the use of repeated SWAP gates, starting with
one of two states---one in which the leftmost spin is down and the others up,
and one in which the leftmost two spins are in a singlet state (i.e., they are
entangled), and the others are again all up. More specifically, we
``transport'' the state of the leftmost spin in the first case and the
next-to-leftmost spin in the second to the other end of the chain, and then
back again. We accomplish our SWAP operations here by increasing the exchange
coupling between the two spins that we operate on from a base value $J$ to a
larger value $J_\text{SWAP}$ for a time $t=\pi\hbar/4J_\text{SWAP}$. We
determine the fidelity of this sequence of operations in a number of
situations---one in which only nearest-neighbor coupling exists between spins
and there is no magnetic dipole-dipole coupling or noise (the most ideal case),
one in which we introduce next-nearest-neighbor coupling, but none of the other
effects, and one in which all of these effects are present. In the last case,
the noise is assumed to be quasistatic, i.e., the exchange couplings are each
drawn from a Gaussian distribution, truncated to only nonnegative values. We
plot the fidelity as a function of $J_\text{SWAP}$ to illustrate various
effects, namely crosstalk due to coupling to other spins, as well as noise,
that are detrimental to our ability to perform a SWAP operation. Our theory
should be useful to the ongoing experimental efforts in building
semiconductor-based spin quantum computer architectures.
- Abstract(参考訳): ハイゼンベルク結合スピン鎖のスピン状態の ` `transport'' は、SWAPゲートを繰り返すことによって、左のスピンが下降し、他のスピンが上降する状態と、左の2つのスピンが一重項状態にある状態(すなわち、それらが絡み合っている状態)と、他のスピンがすべて同じ状態である状態から始まる。
より具体的には、最初のケースで左端のスピンと、チェーンのもう一方の端で左端のスピンの状態を ``transport'' とし、その後再び戻る。
ここでのSWAP操作は、ベース値$J$からより大きな値$J_\text{SWAP}$、時間$t=\pi\hbar/4J_\text{SWAP}$の2つのスピン間の交換結合を拡大することで実現します。
スピン間に最も近い隣り合う結合のみが存在し、磁気双極子-双極子結合やノイズ(最も理想的な場合)がない場合、次アネレスト-隣のカップリングを導入する場合、他のどの効果も存在しない場合、これらの効果は存在しない。
最後の場合、ノイズは準静的であると仮定され、すなわち交換結合はそれぞれガウス分布から引き出され、非負の値のみに切り替わる。
我々は、この忠実度を$J_\text{SWAP}$の関数としてプロットし、他のスピンとのカップリングによるクロストークや、SWAP操作を行う能力に有害なノイズなど、様々な効果を説明する。
我々の理論は、半導体ベースのスピン量子コンピュータアーキテクチャを構築するための継続的な実験に有用である。
関連論文リスト
- Quantum Phonon Dynamics Induced Spontaneous Spin-Orbit Coupling [9.748987642024122]
半充填正方格子上でスピン依存電子-フォノンカップリングモデルについて検討した。
スピン軌道結合は、adiabatic制限の$lambda$に対して基底状態の順序として現れる。
我々の研究は、格子対称性によって禁止されている材料に隠されたスピン軌道カップリングの可能性を開く。
論文 参考訳(メタデータ) (2024-10-22T12:19:52Z) - Decoherence of electron spin qubit during transfer between two semiconductor quantum dots at low magnetic fields [0.0]
電子シャットリング(Electron shuttling)は、半導体量子ドットベースのスピン量子ビットをスケールするために追求されている現在の道の1つである。
理論的には、2つのトンネル結合量子ドット間で断熱的に転送されるスピン量子ビットの劣化を解析する。
論文 参考訳(メタデータ) (2024-05-20T17:13:46Z) - Quantum spin chains with bond dissipation [0.26107298043931204]
一次元反強磁性スピン-1/2$Heisenbergモデルに対する結合散逸の影響について検討する。
この結果から, 散逸系の臨界特性はスピン・ピエルスモデルと同一であることが示唆された。
論文 参考訳(メタデータ) (2023-10-17T18:46:27Z) - The scaling law of the arrival time of spin systems that present pretty
good transmission [49.1574468325115]
かなり良好な伝送シナリオは、スピン鎖の1つの極端からもう1つの極端へ1つの励起を送信する確率が、十分な時間を待つだけで、任意の値がユニティに近づくことを示唆している。
かなり良い伝送が行われる時間$t_varepsilon$が1/(|varepsilon|)f(N)$であることを示す研究もある。
指数は鎖長の単純な関数ではなく、ハミルトニアンの一励起ブロックの線型独立な不合理固有値の数のべき乗則であることを示す。
論文 参考訳(メタデータ) (2023-09-05T13:13:00Z) - Nearest-neighbor approximation in one-excitation state evolution along
spin-1/2 chain governed by XX-Hamiltonian [0.0]
双極子-双極子相互作用(DDI)を伴う短時間スピンダイナミクスにおける近接相互作用(NNI)の近似
スピンスピン相互作用の強度を持つ系を$sim 1/ralpha$, $alphage 3$, and find the low boundary $alpha_c$ of Applicability of the NNI to the evolution of a arbitrary one-excitation initial quantum state in the homogeneous spin chain。
論文 参考訳(メタデータ) (2023-01-23T15:01:12Z) - Exact solution of a family of staggered Heisenberg chains with
conclusive pretty good quantum state transfer [68.8204255655161]
一励起部分空間の正確な解について検討する。
我々は、長さが2の力を持たない鎖によって、かなり良い伝送が達成されるという数値的な証拠を示す。
論文 参考訳(メタデータ) (2022-06-28T18:31:09Z) - Understanding the propagation of excitations in quantum spin chains with
different kind of interactions [68.8204255655161]
不均一鎖は、ほぼ完全な忠実度で励起を伝達することができることが示されている。
どちらの設計鎖も、部分的に順序付けられたスペクトルとよく局在した固有ベクトルを持つことが示されている。
論文 参考訳(メタデータ) (2021-12-31T15:09:48Z) - Strong-coupling emergence of dark states in XX central spin models [77.34726150561087]
近年、XX中心スピンモデルが結合が存在する平面への磁場の存在下で積分可能であることが示されている。
結合が十分に強ければ、面内磁場の存在下でも暗黒状態が実際に見つかることが示される。
論文 参考訳(メタデータ) (2021-12-17T15:12:02Z) - Partitioning dysprosium's electronic spin to reveal entanglement in
non-classical states [55.41644538483948]
我々は、ジスプロシウム電子スピンの絡み合いの実験的研究について報告する。
我々の発見は、新しいタイプの絡み合った原子アンサンブルを設計する可能性を開く。
論文 参考訳(メタデータ) (2021-04-29T15:02:22Z) - Continuous dynamical decoupling of spin chains: Inducing two-qubit
interactions to generate perfect entanglement [0.0]
スピン鎖の絡み合いに対する制御は、量子情報処理の応用に有用である。
スピン鎖内の2つのスピンの量子状態はベル状態にすることができることを示す。
論文 参考訳(メタデータ) (2020-12-07T17:36:44Z) - Controlled quantum state transfer in $XX$ spin chains at the Quantum
Speed Limit [62.997667081978825]
等質鎖では、鎖の1つの極端からもう1つの極端への情報を取り込むには、O(N/2)$を要し、N$は鎖長である。
我々は、N/2$以上の順序で、チェーンの極端間のほぼ完全な人口移動を実現する制御パルスを設計する。
論文 参考訳(メタデータ) (2020-05-15T23:10:19Z)
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。