論文の概要: Engineering of topological state transfer and topological beam splitter
in an even-size Su-Schrieffer-Heeger chain
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2007.13395v1
- Date: Mon, 27 Jul 2020 09:21:51 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-05-08 02:47:45.392299
- Title: Engineering of topological state transfer and topological beam splitter
in an even-size Su-Schrieffer-Heeger chain
- Title（参考訳）: 等サイズのSu-Schrieffer-Heeger鎖におけるトポロジカル状態移動とトポロジカルビームスプリッタの工学
- Authors: Lu Qi, Guo-Li Wang, Shutian Liu, Shou Zhang, and Hong-Fu Wang
- Abstract要約: 回路量子電気力学格子に基づく新しいタイプの量子光学デバイスを提案する。
また, 静止した周期的な隣りのホッピングにより, 初期混合エッジ状態も分離可能であることを示す。
提案手法は,トポロジカル量子情報処理の実現のための新しい方法である。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 9.357940136550246
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: The usual Su-Schrieffer-Heeger model with an even number of lattice sites
possesses two degenerate zero energy modes. The degeneracy of the zero energy
modes leads to the mixing between the topological left and right edge states,
which makes it difficult to implement the state transfer via topological edge
channel. Here, enlightened by the Rice-Male topological pumping, we find that
the staggered periodic next-nearest neighbor hoppings can also separate the
initial mixed edge states, which ensures the state transfer between topological
left and right edge states. Significantly, we construct an unique topological
state transfer channel by introducing the staggered periodic on-site potentials
and the periodic next-nearest neighbor hoppings added only on the odd sites
simultaneously, and find that the state initially prepared at the last site can
be transfered to the first two sites with the same probability distribution.
This special topological state transfer channel is expected to realize a
topological beam splitter, whose function is to make the initial photon at one
position appear at two different positions with the same probability. Further,
we demonstrate the feasibility of implementing the topological beam splitter
based on the circuit quantum electrodynamic lattice. Our scheme opens up a new
way for the realization of topological quantum information processing and
provides a new path towards the engineering of new type of quantum optical
device.
- Abstract（参考訳）: 偶数の格子サイトを持つ通常のSu-Schrieffer-Heegerモデルは、2つの退化ゼロエネルギーモードを持つ。
ゼロエネルギーモードの縮退は、トポロジカルな左端状態と右端状態の混合につながるため、トポロジカルなエッジチャネルによる状態伝達を実装するのが困難である。
ここでは, ライス・メイレのトポロジカルポンプによって啓発され, 定常的な隣り合うホッピングにより, 初期混合エッジ状態も分離でき, トポロジカルな左端状態と右端状態の遷移が保証されることがわかった。
本研究は, 静止した周期的オンサイト電位と, ランダムなサイトのみに同時に付加された周期的次アレスト近傍ホッピングを導入することで, 独自のトポロジカルな状態伝達チャネルを構築し, 初期状態が同じ確率分布を持つ最初の2つのサイトへ移動可能であることを明らかにする。
この特別なトポロジカル状態伝達チャネルは、同じ確率で2つの異なる位置に初期光子が現れる機能を持つトポロジカルビームスプリッタを実現することが期待されている。
さらに,回路量子力学格子に基づくトポロジカルビームスプリッタの実現の可能性を示す。
提案手法は,トポロジカル量子情報処理の実現のための新しい手法を開拓し,新しいタイプの量子光学デバイスの開発に向けた新たな道筋を提供する。
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