論文の概要: Strong tunable spin-spin interaction in a weakly coupled nitrogen
vacancy spin-cavity electromechanical system
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2006.09256v4
- Date: Wed, 12 May 2021 22:56:50 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-05-13 17:58:22.329462
- Title: Strong tunable spin-spin interaction in a weakly coupled nitrogen
vacancy spin-cavity electromechanical system
- Title（参考訳）: 弱い結合した窒素空孔スピンキャビティ電気機械系における強い可変スピンスピン相互作用
- Authors: Wei Xiong, Jiaojiao Chen, Baolong Fang, Mingfeng Wang, Liu Ye, and J.
Q. You
- Abstract要約: 電気機械キャビティに弱い結合しか持たないダイヤモンド中の2つの単一のNVスピン間の相互作用について検討した。
低周波偏光子を量子バスとして、2つの単一のNV中心間の強い結合が達成できる。
この効果的な強いカップリングは、2つのスピン量子ビット間のコヒーレントな量子情報交換を弱結合のスピンキャビティ・エレクロメカニクス系で保証することができる。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 1.8782583178815266
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: The long coherence time of a single nitrogen vacancy (NV) center spin in
diamond is a crucial advantage for implementing quantum information processing.
However, the realization of strong coupling between single NV spins is
challenging. Here we propose a method to greatly enchance the interaction
between two single NV spins in diamond which are only weakly coupled to an
electromechanical cavity. Owing to the presence of a critical point for the
linearized electromechanical subsystem, the coupling between a single NV spin
and the high-frequency polariton (formed by the mechanical and cavity modes)
can be fully decoupled, but the coupling between the single NV spin and the
low-frequency polariton is however greatly enhanced. Thus, AC Stark shift of
the single NV spin can be measured. With the low-frequency polariton as a
quantum bus, a strong coupling between two single NV centers is achievable.
This effective strong coupling can ensure coherent quantum-information exchange
between two spin qubits in the weakly coupled spin-cavity elecromechanical
system.
- Abstract（参考訳）: ダイヤモンド中の単一窒素空孔(NV)中心スピンの長いコヒーレンス時間は、量子情報処理を実装する上で重要な利点である。
しかし、単一のNVスピン間の強いカップリングの実現は困難である。
ここでは, 電気機械キャビティに弱結合したダイヤモンド中の2つの単一NVスピン間の相互作用を大幅に促進する手法を提案する。
線形化された電気機械サブシステムにおける臨界点の存在により、単一のNVスピンと高周波ポラリトン(機械的モードとキャビティモードによって形成される)との結合は完全に分離できるが、単一のNVスピンと低周波ポラリトンとの結合は大幅に向上する。
これにより、単一のNVスピンの交流スタークシフトを測定することができる。
低周波偏光子を量子バスとして、2つの単一のNV中心間の強い結合が達成できる。
この効果的な強結合は、弱結合スピンキャビティエレクロメカニカル系における2つのスピン量子ビット間のコヒーレントな量子情報交換を保証することができる。
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