論文の概要: Design Constraints for Unruh-DeWitt Quantum Computers

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2210.12552v3
• Date: Fri, 5 Apr 2024 13:57:25 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2024-04-08 21:09:03.206336
• Title: Design Constraints for Unruh-DeWitt Quantum Computers
• Title（参考訳）: Unruh-DeWitt量子コンピュータの設計制約
• Authors: Eric W. Aspling, John A. Marohn, Michael J. Lawler,
• Abstract要約: Unruh-DeWitt粒子検出器モデルは、ゼロではないチャネル容量を持つ量子情報チャネルの実証に成功した。 ルッティンガー液体とのゲート制御結合を持つスピン量子ビットをUnruh-DeWitt検出器の実験室環境として提案する。 我々の結果は、全接続された固体量子コンピュータへの道のりを示唆している。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: The Unruh-DeWitt particle detector model has found success in demonstrating quantum information channels with non-zero channel capacity between qubits and quantum fields. These detector models provide the necessary framework for experimentally realizable Unruh-DeWitt Quantum Computers with near-perfect channel capacity. We propose spin qubits with gate-controlled coupling to Luttinger liquids as a laboratory setting for Unruh-DeWitt detectors and general design constraints that underpin their feasibility in this and other settings. We also present several experimental scenarios including graphene ribbons, edges states in the quantum spin Hall phase of HgTe quantum wells, and the recently discovered quantum anomalous Hall phase in transition metal dichalcogenides. Theoretically, through bosonization, we show that Unruh-DeWitt detectors can carry out Quantum Computations and when they can make perfect quantum communication channels between qubits via the Luttinger liquid. Our results point the way toward an all-to-all connected solid state quantum computer and the experimental study of quantum information in quantum fields via condensed matter physics.
• Abstract（参考訳）: Unruh-DeWitt粒子検出器モデルは、量子ビットと量子場の間の非ゼロチャネル容量を持つ量子情報チャネルの実証に成功した。 これらの検出器モデルは、ほぼ完全なチャネル容量を持つ実験的に実現可能なUnruh-DeWitt量子コンピュータに必要なフレームワークを提供する。 本研究では,Unruh-DeWitt検出器の実験室設定として,ゲート制御されたLuttinger液との結合を有するスピン量子ビットを提案する。 また、グラフェンリボン、HgTe量子井戸の量子スピンホール相におけるエッジ状態、遷移金属ジアルコゲナイド中の最近発見された量子異常ホール相など、いくつかの実験シナリオも提示する。 理論的には、ボゾン化により、Unruh-DeWitt検出器が量子計算を実行でき、ルッティンガー液体を介して量子ビット間の完全な量子通信チャネルを作成できることを示す。 以上の結果から,全連接続型量子コンピュータへの道のりと,凝縮物質物理学による量子場における量子情報の実験的研究が示唆された。

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