論文の概要: Bell-state generation for spin qubits via dissipative coupling

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2108.07365v2
• Date: Thu, 24 Nov 2022 12:09:24 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-03-18 07:22:08.254439
• Title: Bell-state generation for spin qubits via dissipative coupling
• Title（参考訳）: 散逸結合によるスピン量子ビットのベル状態生成
• Authors: Ji Zou and Shu Zhang and Yaroslav Tserkovnyak
• Abstract要約: 磁気媒体と相互作用する2つのスピン量子ビットのダイナミクスについて検討する。 磁気環境を通した巨大長寿命の絡み合いがいかに成立するかを示す。 我々の研究は、量子情報科学、量子スピントロニクス、および非局所量子相関の検知に応用できるかもしれない。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 3.011018394325566
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: We theoretically investigate the dynamics of two spin qubits interacting with a magnetic medium. A systematic formal framework for this qubit-magnet hybrid system is developed in terms of the steady-state properties of the magnetic medium. Focusing on the induced dissipative coupling between the spin qubits, we show how a sizable long-lived entanglement can be established via the magnetic environment, in the absence of any coherent coupling. Moreover, we demonstrate that maximally-entangled two-qubit states (Bell states) can be achieved in this scheme when complemented by proper postselection. In this situation, the time evolution of the entanglement is governed by a non-Hermitian Hamiltonian, where dynamical phases are separated by an exceptional point. The resultant Bell state is robust against weak random perturbations and does not require the preparation of a particular initial state. Our study may find applications in quantum information science, quantum spintronics, and for sensing of nonlocal quantum correlations.
• Abstract（参考訳）: 磁気媒体と相互作用する2つのスピン量子ビットのダイナミクスを理論的に検討する。 この量子-マグネットハイブリッドシステムの系統的形式的枠組みは、磁気媒体の定常特性の観点から開発された。 スピン量子ビット間の誘導散逸結合に着目して、コヒーレントカップリングがなければ、磁気環境を介してかなりの長寿命の絡み合いがいかに確立できるかを示す。 さらに、適切なポストセレクションによって補完された場合、この方式で最大絡み合う2ビット状態(ベル状態)を実現できることを示す。 この状況では、エンタングルメントの時間発展は非エルミートハミルトニアンによって制御され、そこでは動的位相は例外的な点によって分離される。 ベル状態は弱いランダム摂動に対して堅牢であり、特定の初期状態の準備を必要としない。 我々の研究は、量子情報科学、量子スピントロニクス、非局所量子相関の検知に応用できるかもしれない。

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