論文の概要: Enhanced spin-mechanical interaction with levitated micromagnets
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2210.04751v2
- Date: Wed, 12 Oct 2022 05:16:22 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-01-23 00:57:05.553999
- Title: Enhanced spin-mechanical interaction with levitated micromagnets
- Title（参考訳）: レビテーションマイクロマグネットによるスピン・メカニカル相互作用の促進
- Authors: Xue-Feng Pan, Xin-Lei Hei, Xing-Liang Dong, Jia-Qiang Chen, Cai-Peng
Shen, Hamad Ali, and Peng-Bo Li
- Abstract要約: 本稿では,ダイヤモンドスピン空洞と浮遊マイクロマグネットとのスピン-機械的結合強度を著しく向上するプロトコルを提案する。
このハイブリッドシステムを用いて、高忠実度シュロディンガーキャット状態と、高忠実でより高速なゲート速度を有する非伝統的な2量子幾何位相ゲートを実現することができる。
- 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-mechanical hybrid systems have been widely used in quantum information
processing. However, the spin-mechanical interaction is generally weak, making
it a critical challenge to enhance the spin-mechanical interaction into the
strong coupling or even ultra-strong coupling regime. Here, we propose a
protocol that can significantly enhance the spin-mechanical coupling strength
with a diamond spin vacancy and a levitated micromagnet. A driving electrical
current is used to modulate the mechanical motion of the levitated micromagnet,
which induces a two-phonon drive and can exponentially enhance the spin-phonon
and phonon-medicated spin-spin coupling strengths. Furthermore, a high fidelity
Schrodinger cat state and an unconventional 2-qubit geometric phase gate with
high fidelity and faster gate speed can be achieved using this hybrid system.
This protocol provides a promising platform for quantum information processing
with NV spins coupled to levitated micromagnets.
- Abstract（参考訳）: スピンメカニカルハイブリッドシステムは量子情報処理で広く使われている。
しかし、スピン-メカニカル相互作用は一般的に弱いため、強いカップリングや超強結合系へのスピン-メカニカル相互作用の強化は重要な課題である。
本稿では,ダイヤモンドスピン空隙と浮遊マイクロマグネットを用いて,スピンメカニカル結合強度を著しく向上させるプロトコルを提案する。
駆動電流を用いて浮遊マイクロマグネットの機械的運動を変調し、2フォノン駆動を誘導し、スピンフォノンおよびフォノンメディケードスピンスピンスピンスピン結合強度を指数関数的に向上させることができる。
さらに、このハイブリッドシステムを用いて、高忠実度シュロディンガーキャット状態と、高忠実でより高速なゲート速度を有する従来の2量子幾何位相ゲートを実現することができる。
このプロトコルは、レビテーションマイクロマグネットに結合されたNVスピンによる量子情報処理のための有望なプラットフォームを提供する。
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