論文の概要: Entangling operations in nonlinear two-atom Tavis-Cummings models

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2108.02813v2
• Date: Wed, 1 Dec 2021 17:31:36 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-03-19 07:07:29.926673
• Title: Entangling operations in nonlinear two-atom Tavis-Cummings models
• Title（参考訳）: 非線形2原子tavis-cummingsモデルにおける絡み合い演算
• Authors: Roc\'io G\'omez-Rosas, Carlos A. Gonz\'alez-Guti\'errez, Juan Mauricio Torres
• Abstract要約: 電場計測による原子間相互作用のエンタングル化について述べる。 フォトニック場の代わりに質量運動中心の量子化モードを用いたイオントラップ設定を提案する。
• 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 derive an analytical approximate solution of the time-dependent state vector in terms of material Bell states and coherent states of the field for a generalized two-atom Tavis-Cummings model with nonlinear intensity dependent matter-field interaction. Using this solution, we obtain simple expressions for the atomic concurrence and purity in order to study the entanglement in the system at specific interaction times. We show how to implement entangling atomic operations through measurement of the field. We illustrate how these operations can lead to a complete Bell measurement. Furthermore, when considering two orthogonal states of the field as levels of a third qubit, it is possible to implement a unitary three-qubit gate capable of generating authentic tripartite entangled states such as the Greenberger-Horne-Zeilinger (GHZ) state and the W-state. As an example of the generic model, we present an ion-trap setting employing the quantized mode of the center of mass motion instead of the photonic field, showing that the implementation of realistic entangling operations from intrinsic nonlinear matter-field interactions is indeed possible.
• Abstract（参考訳）: 非線形強度依存性物質場相互作用を持つ一般化された2原子tavis-cummingsモデルに対する,物質ベル状態と場のコヒーレント状態の観点から,時間依存状態ベクトルの解析的近似解を求める。 この解を用いて、特定の相互作用時間におけるシステムの絡み合いを研究するために、原子のコンカレンスと純度に関する単純な式を得る。 フィールドの測定による原子操作の絡み合いの実装方法を示す。 これらの操作がベル計測にどのようにつながるかを説明する。 さらに、場の2つの直交状態を第3量子ビットのレベルとして考えると、グリーンベルガー・ホルン・ザイリンガー状態(GHZ)やW状態のような真の三部構造が絡み合った状態を生成することのできるユニタリな3量子ゲートを実装できる。 一般モデルの一例として,フォトニック場の代わりに質量運動中心の量子化モードを用いたイオントラップ設定を示し,固有非線形物質場相互作用による現実的な絡み合い操作の実装が可能であることを示す。

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