論文の概要: Strain induced coupling and quantum information processing with
hexagonal boron nitride quantum emitters
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2106.15396v2
- Date: Wed, 17 Nov 2021 07:07:09 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-03-24 19:32:33.635271
- Title: Strain induced coupling and quantum information processing with
hexagonal boron nitride quantum emitters
- Title（参考訳）: 六方晶窒化ホウ素量子エミッタによるひずみ誘起結合と量子情報処理
- Authors: F. T. Tabesh, Q. Hassanzada, M. Hadian, A. Hashemi, I. Abdolhosseini
Sarsari, and M. Abdi
- Abstract要約: 六方晶窒化ホウ素ナノリボンを担持するホウ素空孔色中心の電子的自由度を結合して量子情報処理を行う電気機械的手法を提案する。
振動によって生じる熱雑音にも拘わらず、室温でも生き残る2つ以上の量子ビット間の定常的な絡み合いを実現できることを示す。
提案したスキームの定常性と、光場による電子状態のアクセシビリティを考えると、我々の研究は定常量子情報処理の実現の道を開く。
- 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: We propose an electromechanical scheme where the electronic degrees of
freedom of boron vacancy color centers hosted by a hexagonal boron nitride
nanoribbon are coupled for quantum information processing. The mutual coupling
of color centers is provided via their coupling to the mechanical motion of the
ribbon, which in turn stems from the local strain. The coupling strengths are
computed by performing ab-initio calculations. The density functional theory
(DFT) results for boron vacancy centers on boron nitride monolayers reveal a
huge strain susceptibility. In our analysis, we take into account the effect of
all flexural modes and show that despite the thermal noise introduced through
the vibrations one can achieve steady-state entanglement between two and more
number of qubits that survives even at room temperature. Moreover, the
entanglement is robust against mis-positioning of the color centers. The
effective coupling of color centers is engineered by positioning them in the
proper positions. Hence, one is able to tailor stationary graph states.
Furthermore, we study the quantum simulation of the Dicke-Ising model and show
that the phonon non-equilibrium phase transition occurs even for a finite
number of color centers. Given the steady-state nature of the proposed scheme
and accessibility of the electronic states through optical fields, our work
paves the way for the realization of steady-state quantum information
processing with color centers in hexagonal boron nitride membranes.
- Abstract（参考訳）: 六方晶窒化ホウ素ナノリボンを担持するホウ素空孔色中心の電子的自由度を結合して量子情報処理を行う電気機械的手法を提案する。
色中心の相互結合は、リボンの機械的運動とのカップリングによって提供され、それが局所ひずみに由来する。
結合強度は ab-initio 計算によって計算される。
窒化ホウ素単層膜上のホウ素空孔中心に対する密度汎関数理論(DFT)は、大きなひずみ感受性を示す。
本解析では,全ての曲げモードの影響を考慮に入れ,振動による熱雑音にもかかわらず,室温でも生存する2つ以上の量子ビット間の定常的絡み合いを実現できることを示した。
さらに、この絡み合いは、色中心の誤配置に対して堅牢である。
カラーセンターの効果的な結合は、それらを適切な位置に配置することで設計される。
したがって、定常グラフ状態の調整が可能である。
さらに,Dicke-Isingモデルの量子シミュレーションを行い,有限個の色中心においてもフォノン非平衡相転移が起こることを示す。
提案手法の定常性と光電場による電子状態のアクセシビリティを考えると, 六方晶窒化ホウ素膜における色中心による定常量子情報処理の実現の道を開くことができる。
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