論文の概要: Electrically switchable entanglement channel in van der Waals magnets

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2103.15899v1
• Date: Mon, 29 Mar 2021 19:14:22 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-04-06 05:51:37.906400
• Title: Electrically switchable entanglement channel in van der Waals magnets
• Title（参考訳）: ファンデルワールス磁石の電気的交換可能な絡み込みチャネル
• Authors: H. Y. Yuan, Akashdeep Kamra, Dion M. F. Hartmann and Rembert A. Duine
• Abstract要約: 二次元層状ファンデルワールス(vdW)磁石は、基礎物理学と応用物理学の両方を研究する可能性を実証している。 ここでは、層状vdWマグネット中のマグノンの量子相関を考察し、磁性層をまたいだマグノンの絡み合うチャネルを同定する。 このような調整可能な絡み合いチャネルは、2つの遠方量子ビットの電気的に制御可能な絡み合いを媒介できることを示す。
• 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: Two dimensional layered van der Waals (vdW) magnets have demonstrated their potential to study both fundamental and applied physics due to their remarkable electronic properties. However, the connection of vdW magnets to spintronics as well as quantum information science is not clear. In particular, it remains elusive whether there are novel magnetic phenomena only belonging to vdW magnets, but absent in the widely studied crystalline magnets. Here we consider the quantum correlations of magnons in a layered vdW magnet and identify an entanglement channel of magnons across the magnetic layers, which can be effectively tuned and even deterministically switched on and off by both magnetic and electric means. This is a unique feature of vdW magnets in which the underlying physics is well understood in terms of the competing roles of exchange and anisotropy fields that contribute to the magnon excitation. Furthermore, we show that such a tunable entanglement channel can mediate the electrically controllable entanglement of two distant qubits, which also provides a protocol to indirectly measure the entanglement of magnons. Our findings provide a novel avenue to electrically manipulate the qubits and further open up new opportunities to utilize vdW magnets for quantum information science.
• Abstract（参考訳）: 2次元の層状ファンデルワールス(vdw)磁石は、その電気的性質から基礎物理学と応用物理学の両方を研究する可能性を示した。 しかし、スピントロニクスや量子情報科学へのvdW磁石の接続は明らかではない。 特に、vdW磁石に限らず、広く研究されている結晶磁石には存在しない新しい磁気現象が存在するかどうかは、いまだ解明されていない。 ここでは、層状vdWマグネット中のマグノンの量子相関を考察し、磁気層をまたいだマグノンの絡み合いチャネルを同定し、磁気的および電気的手段の両方で効果的に調整および決定的にスイッチオフすることができる。 これはvdw磁石のユニークな特徴であり、マグノン励起に寄与する交換場と異方性場の競合する役割の観点から基礎となる物理学をよく理解している。 さらに,このような可変エンタングルメントチャネルは2つの遠方量子ビットの電気的に制御可能なエンタングルメントを仲介できることを示すとともに,マグノンのエンタングルメントを間接的に測定するプロトコルを提供する。 本研究は、量子ビットを電気的に操作する新しい方法を提供し、量子情報科学にvdw磁石を利用する新たな機会を開く。

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