論文の概要: Chiral spin-phonon bound states and spin-spin interactions with phononic lattices

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2109.14153v1
• Date: Wed, 29 Sep 2021 02:43:38 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-03-13 05:26:41.792914
• Title: Chiral spin-phonon bound states and spin-spin interactions with phononic lattices
• Title（参考訳）: キラルスピンフォノン結合状態とフォノン格子とのスピンスピン相互作用
• Authors: Xing-Liang Dong, Cai-Peng Shen, Shao-Yan Gao, Hong-Rong Li, Hong Gao, Fu-Li Li, and Peng-Bo Li
• Abstract要約: 音速二量体および三量体格子におけるスピンとフォノンの結合に関する信頼性の高いスキームを提案する。 キラルスピンフォノン結合状態とトポロジーに依存した音波集団放射の形成を示す。 この研究はフォノンベースの量子情報処理と量子シミュレーションのための有望なプラットフォームを提供する。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 1.7164987537199843
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: Designing unconventional interactions between single phonons and spins is fascinating for its applications in quantum phononics. Here, we propose a reliable scheme for coupling spins and phonons in phononic dimer and trimer lattices, with the combination of solid-state defects and diamond phononic (optomechanical) crystals. The dimer and trimer lattices used are an array of coupled phononic cavities with spatially modulated hopping rates. We predict a series of unconventional sound-matter interaction phenomena in this hybrid quantum system. In the dimer lattice, we show the formation of chiral spin-phonon bound states and topology-dependent phononic collective radiation. While in the trimer lattice, chiral bound states still exist and the spin relaxation is sublattice-dependent. The chiral bound states existed in both types of lattices are robust to large amount of disorder, which can mediate chiral and robust spin-spin interactions. This work provides a promising platform for phonon-based quantum information processing and quantum simulation.
• Abstract（参考訳）: 単一フォノンとスピンの間の非慣習的な相互作用を設計することは、量子フォノンへの応用において興味深い。 本稿では, 固体欠陥とダイヤモンドフォノニック(オプトメカニカル)結晶を組み合わせた, フォノニックダイマーとトリマー格子におけるスピンとフォノンの結合に関する信頼性の高いスキームを提案する。 ディマーとトリマー格子は、空間的に変調されたホッピング率を持つ結合フォノニックキャビティの配列である。 我々は,このハイブリッド量子システムにおいて,異例の音響・音響相互作用現象を予測した。 ダイマー格子では、キラルスピンフォノン結合状態とトポロジーに依存した音波集合放射の形成を示す。 トリマー格子では、キラル境界状態は依然として存在し、スピン緩和は部分格子に依存する。 両方の種類の格子に存在するキラル結合状態は、キラルでロバストなスピンスピン-スピン相互作用を媒介する大量の障害に対して頑健である。 この研究は、フォノンベースの量子情報処理と量子シミュレーションに有望なプラットフォームを提供する。

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