論文の概要: Electron-mediated projective quantum nondemolition measurement on a nuclear spin

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2208.11496v1
• Date: Sun, 21 Aug 2022 03:13:07 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-01-30 07:21:40.824667
• Title: Electron-mediated projective quantum nondemolition measurement on a nuclear spin
• Title（参考訳）: 電子を介する核スピンの量子非退化測定
• Authors: Wang Ping and Wen Yang and Renbao Liu
• Abstract要約: 核スピン上に投射的QND測定を行う手法を提案する。 そこで我々は,QND観測変数を選択するための調整可能なパラメータのセットを特定し,弱いQND測定の強度を制御する。 本手法の実証として, ダイヤモンド中の窒素空孔中心電子スピンに弱結合した13ドルC原子核スピンの射影QND測定を設計した。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 6.453675673061645
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: Projective quantum nondemolition (QND) measurement is important for quantum technologies. Here we propose a method for constructing projective QND measurement on a nuclear spin via the measurement of an axillary electron spin in generic electron-nuclear spin systems coupled through weak hyperfine interaction. The key idea is to apply suitable quantum control on the electron to construct a weak QND measurement on the nuclear spin and then cascade a sequence of such measurements into a projective one. We identify a set of tunable parameters to select the QND observables and control the strength of the weak QND measurement. We also find that the QND measurement can be stabilized against realistic experimental control errors. As a demonstration of our method, we design projective QND measurement on a $^{13}$C nuclear spin weakly coupled to a nitrogen-vacancy center electron spin in diamond.
• Abstract（参考訳）: qnd(projective quantum nondemolition)測定は量子技術にとって重要である。 本稿では、弱い超微粒子相互作用によって結合された電子-スピン系における軸方向電子スピンの測定により、核スピンの射影QND測定を構築する方法を提案する。 鍵となるアイデアは、電子の適切な量子制御を適用して原子核スピンの弱いqnd測定を構築し、そのような測定の列を射影的にカスケードすることである。 そこで我々は,QND観測変数を選択するための調整可能なパラメータのセットを特定し,弱いQND測定の強度を制御する。 また, 実効的な制御誤差に対してqnd測定を安定化できることがわかった。 本手法の実証として, ダイヤモンド中の窒素空孔中心電子スピンに弱結合した$^{13}$C核スピンの射影QND測定を設計した。

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