論文の概要: High cooperativity coupling to nuclear spins on a circuit QED architecture

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2203.00965v1
• Date: Wed, 2 Mar 2022 09:18:54 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-02-23 07:59:31.668717
• Title: High cooperativity coupling to nuclear spins on a circuit QED architecture
• Title（参考訳）: 回路QEDアーキテクチャ上の核スピンとの高協調結合
• Authors: V. Rollano (1 and 2), M. C. de Ory (3), C. D. Buch (4), M. Rub\'in-Osanz (1 and 2), D. Zueco (1 and 2), C. S\'anchez-Azqueta (5), A. Chiesa (6 and 7 and 8), D. Granados (9), S. Carretta (6 and 7 and 8), A. Gomez (3), S. Piligkos (4) and F. Luis (1 and 2) ((1) INMA CSIC and Universidad de Zaragoza Spain, (2) Departamento de F\'isica de la Materia Condensada Universidad de Zaragoza Spain, (3) Centro de Astrobiolog\'ia CSIC and INTA Torrej\'on de Ardoz Spain, (4) Department of Chemistry University of Copenhagen Denmark, (5) Departamento de F\'isica Aplicada Universidad de Zaragoza Spain, (6) Universit\`a di Parma Dipartamento di Scienze Matematiche Fisiche e Informatiche Parma Italy, (7) UdR Parma INSTM Parma Italy, (8) INFN Sezione di Milano Bicocca gruppo collegato di Parma Parma Italy, (9) IMDEA Nanociencia Cantoblanco Madrid Spain)
• Abstract要約: 核スピンは、磁気ノイズと潜在的に長いコヒーレンス時間から隔離されるため、量子ビットまたは量子ビットを符号化する候補である。 我々は[Yb(trensal)]分子中の173$Yb(III)核スピン状態と超伝導キャビティとのカップリングについて検討した。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License: http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/
• Abstract: Nuclear spins are candidates to encode qubits or qudits due to their isolation from magnetic noise and potentially long coherence times. However, their weak coupling to external stimuli makes them hard to integrate into circuit-QED architectures, the leading technology for solid-state quantum processors. Here, we study the coupling of $^{173}$Yb(III) nuclear spin states in an [Yb(trensal)] molecule to superconducting cavities. Experiments have been performed on magnetically diluted single crystals placed on the inductors of lumped-element $LC$ superconducting resonators with characteristic frequencies spanning the range of nuclear and electronic spin transitions. We achieve a high cooperative coupling to all electronic and most nuclear [$^{173}$Yb(trensal)] spin transitions. This result is a big leap towards the implementation of qudit protocols with molecular spins using a hybrid architecture.
• Abstract（参考訳）: 核スピンは、磁気ノイズや長いコヒーレンス時間からの分離のため、量子ビットやクディットを符号化する候補である。 しかし、外部刺激への弱い結合は、固体量子プロセッサの主要な技術であるサーキットQEDアーキテクチャへの統合を困難にしている。 本稿では,[Yb(trensal)]分子中の$^{173}$Yb(III)核スピン状態と超伝導空洞とのカップリングについて検討する。 原子核と電子スピン転移の範囲にまたがる特性周波数を持つ大質量超伝導共振器のインダクタ上に、磁気的に希薄な単結晶を配置する実験が行われている。 我々は、すべての電子およびほとんどの核の[$^{173}$yb(trensal)]スピン遷移に対して高い協調結合を達成する。 この結果はハイブリッドアーキテクチャを用いた分子スピンによるquditプロトコルの実装への大きな飛躍である。

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