論文の概要: Reconfigurable Network for Quantum Transport Simulation
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2008.06084v1
- Date: Thu, 13 Aug 2020 19:03:20 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-05-06 09:06:10.352347
- Title: Reconfigurable Network for Quantum Transport Simulation
- Title（参考訳）: 量子輸送シミュレーションのための再構成可能なネットワーク
- Authors: Mario A. Quiroz-Ju\'arez, Chenglong You, Javier Carrillo-Mart\'inez,
Diego Montiel-\'Alvarez, Jos\'e L. Arag\'on, Omar S. Maga\~na-Loaiza and
Roberto de J. Le\'on-Montiel
- Abstract要約: 紫菌LH2複合体のB800環におけるエキシトンダイナミクスの最初のシミュレーションを行った。
位相的に保護された一次元エッジ状態の出現を直接観察するために,Su-Schrieffer-Heegerモデルを実装した。
- 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: In 1981, Richard Feynman discussed the possibility of performing quantum
mechanical simulations of nature. Ever since, there has been an enormous
interest in using quantum mechanical systems, known as quantum simulators, to
mimic specific physical systems. Hitherto, these controllable systems have been
implemented on different platforms that rely on trapped atoms, superconducting
circuits and photonic arrays. Unfortunately, these platforms do not seem to
satisfy, at once, all desirable features of an universal simulator, namely
long-lived coherence, full control of system parameters, low losses, and
scalability. Here, we overcome these challenges and demonstrate robust
simulation of quantum transport phenomena using a state-of-art reconfigurable
electronic network. To test the robustness and precise control of our platform,
we explore the ballistic propagation of a single-excitation wavefunction in an
ordered lattice, and its localization due to disorder. We implement the
Su-Schrieffer-Heeger model to directly observe the emergence of
topologically-protected one-dimensional edge states. Furthermore, we present
the realization of the so-called perfect transport protocol, a key milestone
for the development of scalable quantum computing and communication. Finally,
we show the first simulation of the exciton dynamics in the B800 ring of the
purple bacteria LH2 complex. The high fidelity of our simulations together with
the low decoherence of our device make it a robust, versatile and promising
platform for the simulation of quantum transport phenomena.
- Abstract（参考訳）: 1981年、リチャード・ファインマンは自然の量子力学的シミュレーションを行う可能性について論じた。
それ以来、特定の物理系を模倣するために量子シミュレータとして知られる量子力学系を使うことに大きな関心が寄せられている。
これらの制御可能なシステムは、閉じ込められた原子、超伝導回路、フォトニックアレイに依存する様々なプラットフォームで実装されている。
残念なことに、これらのプラットフォームは、長寿命のコヒーレンス、システムパラメータの完全な制御、低損失、スケーラビリティなど、ユニバーサルシミュレータの望ましいすべての機能を同時に満たさないように思える。
本稿では,これらの課題を克服し,最先端の再構成可能な電子ネットワークを用いた量子輸送現象のロバストなシミュレーションを行う。
本研究は, プラットフォームのロバスト性と精密制御をテストするため, 単一励振波動関数の順列格子内における弾道伝播と, 乱れによる局在について検討した。
位相的に保護された一次元エッジ状態の出現を直接観察するために,Su-Schrieffer-Heegerモデルを実装した。
さらに,スケーラブルな量子コンピューティングと通信を実現する上で重要なマイルストーンである,いわゆるperfect transportプロトコルの実現について述べる。
最後に、紫色細菌lh2複合体のb800環における励起子ダイナミクスの最初のシミュレーションを示す。
我々の装置の低デコヒーレンスとともにシミュレーションの高忠実さは、量子輸送現象のシミュレーションのための堅牢で汎用的で有望なプラットフォームとなる。
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