論文の概要: Adiabatic Dynamical-Decoupling Based Control of Nuclear Spin Registers

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2107.01931v1
• Date: Mon, 5 Jul 2021 10:54:13 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-03-23 09:07:06.105296
• Title: Adiabatic Dynamical-Decoupling Based Control of Nuclear Spin Registers
• Title（参考訳）: Adiabatic Dynamical-Decouplingによる核スピンレジスタの制御
• Authors: O.T. Whaites, J. Randall, T.H. Taminiau and T.S. Monteiro
• Abstract要約: 本稿では,コヒーレンスを同時に拡張する動的デカップリングプロトコルから,断熱ゲートが生じる技術を紹介する。 本手法は, 核スピンの偏光, ワンショットフリップ, 状態記憶を可能にする。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: The use of the nuclear spins surrounding electron spin qubits as quantum registers and long-lived memories opens the way to new applications in quantum information and biological sensing. Hence, there is a need for generic and robust forms of control of the nuclear registers. Although adiabatic gates are widely used in quantum information, they can become too slow to outpace decoherence. Here, we introduce a technique whereby adiabatic gates arise from the dynamical decoupling protocols that simultaneously extend coherence. We illustrate this pulse-based adiabatic control for nuclear spins around NV centers in diamond. We obtain a closed-form expression from Landau-Zener theory and show that it reliably describes the dynamics. By identifying robust Floquet states, we show that the technique enables polarisation, one-shot flips and state storage for nuclear spins. These results introduce a new control paradigm that combines dynamical decoupling with adiabatic evolution.
• Abstract（参考訳）: 電子スピン量子ビットを量子レジスタと長寿命メモリとして用いることで、量子情報と生物学的センシングの新しい応用への道を開く。 したがって、核レジスタの汎用的で堅牢な制御形態が必要である。 断熱ゲートは量子情報に広く使われているが、デコヒーレンスを上回るには遅すぎる。 本稿では,コヒーレンスを同時に拡張する動的デカップリングプロトコルから,断熱ゲートが発生する手法を提案する。 ダイヤモンド中のNV中心周辺の核スピンに対するパルスベースの断熱制御について説明する。 ランダウ・ツェナー理論から閉形式表現を求め、その力学を確実に記述することを示す。 ロバストなフロック状態を特定することにより、核スピンの偏光、ワンショットフリップ、状態記憶を可能にすることを示す。 これらの結果は, 動的デカップリングと断熱的進化を組み合わせた新しい制御パラダイムを提案する。

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