論文の概要: Quantum states interrogation using a pre-shaped free electron wavefunction

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2111.13130v2
• Date: Tue, 21 Jun 2022 13:34:44 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-03-06 21:51:06.636109
• Title: Quantum states interrogation using a pre-shaped free electron wavefunction
• Title（参考訳）: 前形自由電子波動関数を用いた量子状態尋問
• Authors: Bin Zhang, Du Ran, Reuven Ianconescu, Aharon Friedman, Jacob Scheuer, Amnon Yariv, and Avraham Gover
• Abstract要約: 本稿では,自由電子-有界電子共鳴相互作用スキームに基づく2レベル系(TLS)の量子状態の問合せ理論を提案する。 この方式がレーザーベースよりも優れているのは、個々のTLSターゲットに対処する原子スケール空間分解能である。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 1.5078167156049138
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: We present a comprehensive theory for interrogation of the quantum state of a two-level system (TLS) based on a free-electron - bound-electron resonant interaction scheme. The scheme is based on free electrons, whose quantum electron wavefunction is pre-shaped or optically modulated by lasers in an electron microscope setup and then inelastically scattered by a quantum TLS target (e.g., atom, quantum dot, crystal defect center, etc.) upon traversing in proximity to the target. Measurement of the post-interaction energy spectrum of the electrons, probes and quantifies the full Bloch sphere parameters of a pre-excited TLS and enables coherent control of the qubit states. The exceptional advantage of this scheme over laser-based ones is the atomic-scale spatial resolution of addressing individual TLS targets. Thus, this scheme opens new horizons for electron microscopy in material interrogation and quantum information technology.
• Abstract（参考訳）: 本稿では,自由電子-有界電子共鳴相互作用スキームに基づく2レベル系(TLS)の量子状態の問合せに関する包括的理論を提案する。 このスキームは自由電子に基づいており、量子電子の波動関数は電子顕微鏡でレーザーによって前形または光変調され、ターゲットに近接するときに量子TLSターゲット(原子、量子ドット、結晶欠陥中心など)によって非弾性に散乱する。 電子、プローブの相互作用後のエネルギースペクトルの測定と、予め励起されたtlsの全ブロッホ球パラメータの定量化は、量子ビット状態のコヒーレント制御を可能にする。 この方式がレーザーベースよりも優れているのは、個々のTLSターゲットに対処する原子スケール空間分解能である。 したがって、このスキームは物質尋問と量子情報技術における電子顕微鏡の新しい地平線を開く。

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