論文の概要: Unitary Design of Quantum Spin Networks for Robust Routing, Entanglement Generation, and Phase Sensing

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2202.02632v2
• Date: Tue, 12 Jul 2022 13:52:13 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-02-26 18:57:08.264073
• Title: Unitary Design of Quantum Spin Networks for Robust Routing, Entanglement Generation, and Phase Sensing
• Title（参考訳）: ロバストルーティング, 絡み合い発生, 位相センシングのための量子スピンネットワークのユニタリ設計
• Authors: Abdulsalam H. Alsulami, Irene D'Amico, Marta P. Estarellas, and Timothy P. Spiller
• Abstract要約: 本稿では、2つの非結合スピン鎖に適切なユニタリを適用することで、2次元スピンネットワーク(SN)のより複雑なスピンシステムについて検討する。 SNの単一励起部分空間のみを考慮すると、SNを介して情報を誘導してルータとして操作できることが示される。 また、2つの部位の間で最大に絡み合った状態を生成するのに役立つことが示されている。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: Spin chains can be used to describe a wide range of platforms for quantum computation and quantum information. They enable the understanding, demonstration, and modeling of numerous useful phenomena, such as high fidelity transfer of quantum states, creation and distribution of entanglement, and creation of resources for measurement-based quantum processing. In this paper, a more complex spin system, a 2D spin network (SN) engineered by applying suitable unitaries to two uncoupled spin chains, is studied. Considering only the single-excitation subspace of the SN, it is demonstrated that the system can be operated as a router, directing information through the SN. It is also shown that it can serve to generate maximally entangled states between two sites. Furthermore, it is illustrated that this SN system can be used as a sensor device able to determine an unknown phase applied to a system spin. A detailed modeling investigation of the effects of static disorder in the system shows that this system is robust against different types of disorder.
• Abstract（参考訳）: スピン鎖は、量子計算と量子情報のための幅広いプラットフォームを記述するのに使うことができる。 量子状態の高忠実性移動、絡み合いの生成と分布、測定に基づく量子処理のための資源の生成など、多くの有用な現象の理解、実証、モデリングを可能にしている。 本稿では, 2つの非結合スピン鎖に適切なユニタリを適用することで, より複雑なスピン系である2次元スピンネットワーク(sn)について検討した。 SNの単一励起部分空間のみを考慮すると、SNを介して情報を誘導してルータとして操作できることが示される。 また、2つのサイト間で最大に絡み合った状態を生成するのに役立つことも示されている。 さらに、このSNシステムは、システムスピンに適用される未知の位相を判定できるセンサデバイスとして使用できることを示す。 システムにおける静的障害の影響に関する詳細なモデリング研究は、このシステムが様々な種類の障害に対して堅牢であることを示している。

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