論文の概要: Nonlinear magnon control of atomic spin defects in scalable quantum
devices
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2208.09036v1
- Date: Thu, 18 Aug 2022 19:25:32 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2023-01-30 17:43:46.842932
- Title: Nonlinear magnon control of atomic spin defects in scalable quantum
devices
- Title(参考訳): スケーラブル量子デバイスにおける原子スピン欠陥の非線形マグノン制御
- Abstract要約: 磁気渦中のマグノン散乱プロセスを利用して、シリコン空孔と重なる周波数のマグノンモードにアクセスする。
この結果から, SiC の利点を生かしたマグノンのリッチ非線形ダイナミクスを組み合わさったハイブリッドシステム開発への道筋が得られた。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 0.0
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: Ongoing efforts in quantum engineering have recently focused on integrating
magnonics into hybrid quantum architectures for novel functionalities. While
hybrid magnon-quantum spin systems have been demonstrated with nitrogen-vacancy
(NV) centers in diamond, they have remained elusive on the technologically
promising silicon carbide (SiC) platform mainly due to difficulties in finding
a resonance overlap between the magnonic system and the spin centers. Here we
circumvent this challenge by harnessing nonlinear magnon scattering processes
in a magnetic vortex to access magnon modes that overlap in frequency with
silicon-vacancy ($\textrm{V}_{\mathrm{Si}}$) spin transitions in SiC. Our
results offer a route to develop hybrid systems that benefit from marrying the
rich nonlinear dynamics of magnons with the advantageous properties of SiC for
scalable quantum technologies.
- Abstract(参考訳): 量子工学における現在進行中の取り組みは、新しい機能性のためのハイブリッド量子アーキテクチャへのマグノニクスの統合に焦点を当てている。
ハイブリッドマグノン-量子スピン系は、ダイヤモンド中の窒素空孔(NV)中心で実証されているが、主にマグノン系とスピン中心間の共鳴の重なりを見つけるのが困難であるため、技術的に有望な炭化ケイ素(SiC)プラットフォーム上では解明されていない。
ここでは、磁気渦中の非線形マグノン散乱過程を利用して、sicのスピン遷移と周波数の重なるマグノンモード("\textrm{v}_{\mathrm{si}}$")にアクセスすることで、この課題を回避する。
本研究は, SiC の量子技術に有利な特性を持つマグノンのリッチ非線形ダイナミクスを組み合わさったハイブリッドシステム開発手法を提案する。
関連論文リスト
- Large-scale quantum simulations of dissipative spin-1/2 Heisenberg chains [35.863587184853394]
環境に結合した量子多体系は、平衡のない秩序を維持することができる非平衡定常状態に緩和する。
散逸性スピン-1/2ハイゼンベルク鎖は非平衡定常物理学のベンチマーク例である。
ここでは、超伝導プロセッサibm_kingston上の最大50箇所の鎖のリンドブラッド動力学をシミュレートする。
論文 参考訳(メタデータ) (2026-09-14T18:00:00Z) - Nonreciprocal magnon-magnon entanglement in a spinning cavity-magnon system [0.13999481573773068]
2つのイットリウム鉄ガーネット球からなるハイブリッド系における非相互マグノン-マグノンエンタングルメントの生成手法を提案する。
エンタングルメントは大幅に拡張され,結果として得られるエンタングルメントは非相互性を示す。
論文 参考訳(メタデータ) (2026-05-14T05:17:38Z) - Magnon squeezing in the quantum regime [9.652277581776058]
ミリスケールイットリウム鉄ガーネット(YIG)球面における量子レベルのマグノンスクイーズの実験観察を報告する。
マイクロ波空洞を経由した強い分散マグノン超伝導量子ビットカップリングを工学することにより、圧縮されたマグノン状態を生成するために、重要な自己Kerr非線形性を実装する。
我々はWignerトモグラフィーを行い、真空に対して$sim!0.8$$(sim!1.0$dB squeezing)の4次分散を明らかにする。
論文 参考訳(メタデータ) (2026-02-23T10:17:17Z) - Steady-state entanglement of spin qubits mediated by non-reciprocal and chiral magnons [0.0]
本稿では,磁石が非相互マグノン,キラルマグノン,あるいはその両方をサポートするハイブリッド量子システムを提案する。
量子ビットを駆動することにより、この量子ビット結合スキームの定常状態は最大絡み合うベル状態となる。
論文 参考訳(メタデータ) (2025-09-16T13:52:10Z) - Magic for Hybrid Boson-Fermion Systems: A Grassmann Phase-Space Approach [42.138439537056954]
非安定化性はガウス/クリフォード力学を超えた普遍性を可能にする。
ボゾンモードとフェルミオンモードを組み合わせたシステムには資源理論は存在しない。
We developed a phase-space framework defined hybrid magic through the $L_p$ norm of a hybrid Wigner function。
論文 参考訳(メタデータ) (2025-09-05T17:22:54Z) - Exponentially Enhanced Tripartite Coupling in Quantum Nonlinear Magnonics [8.287211499372281]
本稿では,2つのイットリウム-鉄-ガーネット球のKerrマグノンに結合した窒素空孔中心からなるハイブリッドシステムを提案する。
強い駆動限界において、カー・マグノンは線型化され、スクイーズするマグノンに対して縮退パラメトリック増幅をもたらす。
以上の結果から,NV中心は量子磁気学における多体相互作用の工学的インターフェースとして有望であることが示唆された。
論文 参考訳(メタデータ) (2025-09-02T02:15:30Z) - Mesoscopic cavity quantum electrodynamics with phase-disordered emitters in a Kerr nonlinear resonator [1.0890853201424715]
量子光学において新しいハミルトニアンを実現することができる数エミッターキャビティQEDシステムを示す。
この研究は、新しい提案を実現し、量子電磁力学における基礎物理学を研究するための固体欠陥系の可能性を示す。
論文 参考訳(メタデータ) (2025-04-12T19:55:06Z) - Nonlinear Tripartite Coupling of Single Electrons on Solid Neon with Magnons in a Hybrid Quantum System [0.32885740436059047]
コヒーレントな非線形三部相互作用は、ハイブリッド量子系における量子シミュレーションと情報処理の進歩に不可欠である。
ここでは, 固体ネオン表面に閉じ込められた単一電子と近傍のマイクロマグネットからなるハイブリッド装置における三部結合機構を予測した。
電子ゼロ点運動の空間的範囲が大きいため、単一量子レベルで調整可能で強いスピン-マグノン-モーション結合を得ることが可能である。
論文 参考訳(メタデータ) (2025-03-11T16:22:44Z) - A Linear Quantum Coupler for Clean Bosonic Control [40.363378379378524]
理想的な量子非線形性は、高い強度で所望のコヒーレント過程を選択的に活性化する。
ジョゼフソンの非線形性の広い帯域幅は、望ましくない駆動誘起遷移とデコヒーレンス制限によるキュービット読み出し、ゲート、カプラ、増幅器によってこれを困難にしている。
両強度を組み合わせ、アイドル時に(カーフリーだけでなく)本質的に線形にし、高強度で駆動してもクリーンなパラメトリックプロセスを活性化するエンジニアリングされた選択規則を提案する。
論文 参考訳(メタデータ) (2025-01-29T22:26:14Z) - Harnessing Chiral Spin States in Molecular Nanomagnets for Quantum Technologies [44.1973928137492]
キラル量子ビットは、弱結合量子ビットではオフにできない常時オン相互作用を自然に抑制することを示した。
本研究は, スピンキラリティ工学を分子量子技術における2つのキラリティ量子ビットの絡み合いにおいて, 常時オン相互作用を緩和するための有望な戦略として確立した。
論文 参考訳(メタデータ) (2025-01-21T08:23:12Z) - Engineering the Nonlinearity of Bosonic Modes with a Multi-loop SQUID [16.780935092619103]
工学的な高次非線形性は低次項を抑えながら、ボゾン系の量子誤差補正と状態制御には不可欠である。
NEMSデバイスは、寄生的結合と純粋な立方体、クォート、およびクインティック相互作用を選択的に設計する。
この研究は、量子量子ビット、シミュレーション、センシングに応用可能なボソニックモードの高度で正確な操作を可能にする。
論文 参考訳(メタデータ) (2024-10-09T14:07:40Z) - Hybrid spin-phonon architecture for scalable solid-state quantum nodes [2.791984895580476]
固体スピン系は量子情報処理に大きな可能性を秘めている。
固体中のスピンの不均一性は、固体量子系のスケーリングに重大な課題をもたらす。
スピン埋め込みSiC光学結晶(OMC)キャビティに基づくハイブリッドスピンフォノンアーキテクチャを提案する。
論文 参考訳(メタデータ) (2024-09-19T17:49:21Z) - Ultra-high strained diamond spin register with coherent optical link [45.40010446596688]
ダイヤモンドの色中心のような固体スピン欠陥は、スケーラブルで統合された量子技術にとって最も有望な候補である。
ナノダイヤモンド内部の超高ひずみシリコン空洞を利用すれば、液体ヘリウム温度でフォノンによる脱落を緩和しながら、電子スピンのコヒーレントかつ効率的に制御できることを示す。
我々の研究は、将来量子ネットワークレジスタを従来の、確立されたフォトニクスとハイブリッド量子通信システムに統合するための道を開く。
論文 参考訳(メタデータ) (2024-09-19T10:46:24Z) - Strongly Coupled Spins of Silicon-Vacancy Centers Inside a Nanodiamond
with Sub-Megahertz Linewidth [43.06643088952006]
ダイヤモンド中の色中心の電子スピンは、長寿命の核スピンと光子の間の相互作用を媒介する。
我々は電子スピンの強いカップリングを示し、一方電子スピンのデコヒーレンス速度は1MHz以下にとどまった。
さらに、ナノダイアモンドにおける量子メモリのレジスタを確立するポテンシャルとマルチスピン結合を実証する。
論文 参考訳(メタデータ) (2023-12-14T14:17:35Z) - Highly-tunable and strong nonreciprocity in coupled nonlinear cavity
magnonics [3.3610406273903304]
ローレンツの相互性に反する非相互性は、量子情報処理やネットワークにおいて重要な役割を果たす。
2つの空洞、二階非線形要素、およびカーマグノンを支えるイットリウム-鉄-ガーネット球からなる結合非線形空洞マグノン系を提案する。
我々の研究は、Kerr Magnons を用いた高度に可変な非相互デバイスを実現するための有望な道を提供する。
論文 参考訳(メタデータ) (2023-09-17T11:46:18Z) - Magnon-mediated qubit coupling determined via dissipation measurements [0.0]
ダイヤモンドおよび非局在化マグノンモードにおける窒素空孔(NV)中心のハイブリッド量子系(HQS)が注目されている。
ここでは,マグノンによるNV-NV結合を,マグノンによるNV中心の自己エネルギーから実験的に決定する。
この結果は、NV中心が双極子相互作用によってマグノンと結合するモデルと定量的に一致している。
論文 参考訳(メタデータ) (2023-08-22T18:00:13Z) - Control of an environmental spin defect beyond the coherence limit of a central spin [79.16635054977068]
電子スピンレジスタのサイズを拡大するためのスケーラブルなアプローチを提案する。
我々は, 中心NVのコヒーレンス限界外における未知電子スピンの検出とコヒーレント制御を実証するために, このアプローチを実験的に実現した。
我々の研究は、ナノスケールセンシングを推進し、誤り訂正のための相関ノイズスペクトロスコピーを有効にし、量子通信のためのスピンチェーン量子ワイヤの実現を促進するため、より大きな量子レジスタを工学的に開発する方法を開拓する。
論文 参考訳(メタデータ) (2023-06-29T17:55:16Z) - All-Optical Nuclear Quantum Sensing using Nitrogen-Vacancy Centers in
Diamond [52.77024349608834]
マイクロ波または高周波駆動は、量子センサーの小型化、エネルギー効率、非侵襲性を著しく制限する。
我々は、コヒーレント量子センシングに対する純粋に光学的アプローチを示すことによって、この制限を克服する。
この結果から, 磁気学やジャイロスコープの応用において, 量子センサの小型化が期待できる。
論文 参考訳(メタデータ) (2022-12-14T08:34:11Z) - TOF-SIMS Analysis of Decoherence Sources in Nb Superconducting
Resonators [48.7576911714538]
超伝導量子ビットは、潜在的に基盤となるプラットフォーム技術として出現している。
材料品質と界面構造は、デバイスの性能を抑え続けている。
薄膜および隣接領域の2レベル系欠陥はノイズを導入し、電磁エネルギーを散逸させる。
論文 参考訳(メタデータ) (2021-08-30T22:22:47Z) - Designing Kerr Interactions for Quantum Information Processing via
Counterrotating Terms of Asymmetric Josephson-Junction Loops [68.8204255655161]
静的空洞非線形性は通常、ボゾン量子誤り訂正符号の性能を制限する。
非線形性を摂動として扱うことで、シュリーファー・ヴォルフ変換を用いて実効ハミルトニアンを導出する。
その結果、立方体相互作用は、線形演算と非線形演算の両方の有効率を高めることができることがわかった。
論文 参考訳(メタデータ) (2021-07-14T15:11:05Z) - A low-loss ferrite circulator as a tunable chiral quantum system [108.66477491099887]
単結晶イットリウム鉄ガーネット(YIG)を3次元キャビティ内に構築した低損失導波管循環器を実演した。
超伝導ニオブキャビティとキラル内部モードのコヒーレントカップリングについて述べる。
また、この系の有効非エルミート力学とその有効非相互固有値についても実験的に検討する。
論文 参考訳(メタデータ) (2021-06-21T17:34:02Z) - Demonstration of electron-nuclear decoupling at a spin clock transition [54.088309058031705]
クロック遷移は磁気ノイズから分子スピン量子ビットを保護する。
核自由度への線形結合は、電子コヒーレンスの変調と崩壊を引き起こす。
核浴への量子情報漏洩がないことは、他のデコヒーレンス源を特徴づける機会を与える。
論文 参考訳(メタデータ) (2021-06-09T16:23:47Z) - Predicted strong coupling of solid-state spins via a single magnon mode [0.0]
本研究では,低減衰低モメント有機フェライトバナジウムテトラシアノエチレンのマグノンモードに結合したダイヤモンド窒素空孔中心スピンからなるハイブリッド量子システムを提案する。
我々は、マイクロンスケールの垂直磁化ディスクの下でのNV位置の関数としてスピン-マグノン協調性の解析式を導出した。
論文 参考訳(メタデータ) (2020-03-09T18:16:31Z)
関連論文リストは本サイト内にある論文のタイトル・アブストラクトから自動的に作成しています。
指定された論文の情報です。
本サイトの運営者は本サイト(すべての情報・翻訳含む)の品質を保証せず、本サイト(すべての情報・翻訳含む)を使用して発生したあらゆる結果について一切の責任を負いません。