論文の概要: Enhancing the spin-photon coupling with a micromagnet

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2101.10600v1
• Date: Tue, 26 Jan 2021 07:25:34 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-04-13 22:28:11.339601
• Title: Enhancing the spin-photon coupling with a micromagnet
• Title（参考訳）: マイクロマグネットによるスピン光子結合の促進
• Authors: Xin-Lei Hei, Xing-Liang Dong, Jia-Qiang Chen, Cai-Peng Shen, Yi-Fan Qiao, and Peng-Bo Li
• Abstract要約: 固体スピンと超伝導マイクロ波空洞を含むハイブリッド量子システムは、量子科学と技術において重要な役割を果たす。 超伝導コプラナー導波路空洞内のマイクロ波光子に磁気マイクロスフィアを介して単一の固体スピンを強く結合させる手法を提案する。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 2.2397480009705952
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: Hybrid quantum systems involving solid-state spins and superconducting microwave cavities play a crucial role in quantum science and technology, but improving the spin-photon coupling at the single quantum level remains challenging in such systems. Here, we propose a simple technique to strongly couple a single solid-state spin to the microwave photons in a superconducting coplanar waveguide (CPW) cavity via a magnetic microsphere. We show that, strong coupling at the single spin level can be realized by virtual magnonic excitations of a nearby micromagnet. The spin-photon coupling strength can be enhanced up to typically four orders of magnitude larger than that without the use of the micromagnet. This work can find applications in quantum information processing with strongly coupled solid-state spin-photonic systems.
• Abstract（参考訳）: 固体スピンと超伝導マイクロ波空洞を含むハイブリッド量子系は、量子科学と技術において重要な役割を果たすが、単一量子レベルでのスピン-光子カップリングの改善は、そのようなシステムでは依然として困難である。 本稿では、超伝導コプラナー導波路(CPW)キャビティ内のマイクロ波光子に磁気マイクロスフィアを介して単一の固体スピンを強く結合する簡単な手法を提案する。 スピンレベルの強い結合は、近傍のマイクロマグネットの仮想磁気励起によって実現可能であることを示す。 スピン-光子結合強度は、通常、マイクロマグネットを使わずに、それよりも4桁も大きくすることができる。 この研究は、強く結合した固体スピンフォトニクスシステムによる量子情報処理の応用を見つけることができる。

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