論文の概要: Quantum State Transfer Between NV Center -- $13_C$ System Coupled To A CPW Cavity

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2105.11507v1
• Date: Mon, 24 May 2021 19:15:57 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-03-29 23:03:53.411510
• Title: Quantum State Transfer Between NV Center -- $13_C$ System Coupled To A CPW Cavity
• Title（参考訳）: NV Center間の量子状態転送 -- 13_C$システムとCPWキャビティを結合
• Authors: Soubhik Pal and Chiranjib Mitra
• Abstract要約: 本稿では、そのような量子状態が空洞から近隣の13_C$核スピンに転移する理論的な説明を提案する。 これはスケーラブルな量子ネットワークと量子シミュレーションを実現する大きな可能性を示している。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License: http://creativecommons.org/publicdomain/zero/1.0/
• Abstract: Quantum state transfer is a very important process in building a quantum network when information from flying Qubit is transferred to the stationary Qubit in a node via a quantum state transfer. NV centers due to their long coherence time and the presence of nearby $13_C$ nuclear spin is an excellent candidate for multi-Qubit quantum memory. Here we propose a theoretical description for such a quantum state transfer from a cavity to a nearest neighbour $13_C$ nuclear spin of a single Nitrogen vacancy center in diamond; it shows great potential in realizing scalable quantum networks and quantum simulation. The full Hamiltonian was considered with the zeroth-order and interaction terms in the Hamiltonian and the theory of effective hamiltonian theory was applied. We study the time evolution of the combined cavity-$13_C$ state through analytical calculation and simulation using QuTip. Graphs for state transfer and fidelity measurement are presented here. We show that our theoretical description verifies a high fidelity quantum state transfer from the cavity to $13_C$ center by choosing suitable system parameters.
• Abstract（参考訳）: 量子状態転送は、飛行中のQubitからの情報が量子状態転送を介してノード内の静止Qubitに転送されるとき、量子ネットワークを構築する上で非常に重要なプロセスである。 NV中心は、その長いコヒーレンス時間と近くの13ドルCの核スピンの存在により、マルチキュービット量子メモリの優れた候補である。 本稿では,このような量子状態がキャビティからダイヤモンド中の1つの窒素空洞中心の13_c$原子核スピンに転移する理論的な記述を提案し,スケーラブルな量子ネットワークと量子シミュレーションを実現する上で大きな可能性を示す。 フルハミルトニアンはハミルトニアンにおけるゼロ次および相互作用項と共に考慮され、実効ハミルトニアン理論の理論が適用された。 解析計算とQuTipを用いたシミュレーションにより, 複合空洞の時間発展について検討した。 ここでは状態伝達と忠実度測定のグラフを示す。 この理論記述は, 適切なシステムパラメータを選択することにより, 高忠実度量子状態のキャビティから13_C$中心への転送を検証する。

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