論文の概要: Enhanced tripartite interactions in spin-magnon-mechanical hybrid
systems
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2301.10424v1
- Date: Wed, 25 Jan 2023 06:31:27 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-01-26 15:57:57.402289
- Title: Enhanced tripartite interactions in spin-magnon-mechanical hybrid
systems
- Title（参考訳）: スピン-マグノン-メカニカルハイブリッド系における三成分相互作用の強化
- Authors: Xin-Lei Hei, Peng-Bo Li, Xue-Feng Pan, and Franco Nori
- Abstract要約: 1つのNV中心とマイクロマグネットからなるハイブリッドセットアップにおける三部結合機構を予測した。
我々は,NV中心とマイクロマグネット間の相対運動を変調することにより,単一NVスピン,マグノン,フォノン間の直接的および強三部構造相互作用を実現することを提案する。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
- License: http://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/4.0/
- Abstract: Coherent tripartite interactions among degrees of freedom of completely
different nature are instrumental for quantum information and simulation
technologies, but they are generally difficult to realize and remain largely
unexplored. Here, we predict a tripartite coupling mechanism in a hybrid setup
comprising a single NV center and a micromagnet. We propose to realize direct
and strong tripartite interactions among single NV spins, magnons and phonons
via modulating the relative motion between the NV center and the micromagnet.
Specifically, by introducing a parametric drive (two-phonon drive) to modulate
the mechanical motion (such as the center-of-mass motion of a NV spin in
diamond trapped in an electrical trap or a levitated micromagnet in a magnetic
trap), we can obtain a tunable and strong spin-magnon-phonon coupling at the
single quantum level, with up to two orders of magnitude enhancement for the
tripartite coupling strength. This enables, for example, tripartite
entanglement among solid-state spins, magnons, and mechanical motions in
quantum spin-magnonics-mechanics with realistic experimental parameters. This
protocol can be readily implemented with the well-developed techniques in ion
traps or magnetic traps, and could pave the way for general applications in
quantum simulations and information processing based on directly and strongly
coupled tripartite systems.
- Abstract（参考訳）: 完全に異なる性質の自由度間のコヒーレントな三部構造相互作用は、量子情報やシミュレーション技術に欠かせないが、一般には実現が困難であり、ほとんど未解明のままである。
ここでは, 単一NV中心と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の予測を行う。
我々は,NV中心とマイクロマグネット間の相対運動を変調することにより,単一NVスピン,マグノン,フォノン間の直接的および強三部構造相互作用を実現することを提案する。
具体的には、パラメトリック駆動(2フォノン駆動)を導入して機械的運動(電気トラップに閉じ込められたダイヤモンド中におけるNVスピンの中心-質量運動や磁気トラップ中の浮遊マイクロマグネットなど)を変調することにより、三部体の結合強度を最大2桁まで高め、単一量子レベルで可変かつ強いスピン-マグノン-フォノンカップリングが得られる。
これにより、例えば、現実的な実験パラメータを持つ量子スピン-磁気力学における固体スピン、マグノン、機械運動の3部交絡が可能になる。
このプロトコルは、イオントラップや磁気トラップでよく開発された技術で容易に実装でき、直接結合された三部構造系に基づく量子シミュレーションや情報処理の一般的な応用の道を開くことができる。
関連論文リスト
- Programmable Quantum Processors based on Spin Qubits with
Mechanically-Mediated Interactions and Transport [0.0]
本稿では,マルチキュービットスピンシステムのプログラム可能な制御法について述べる。
核スピンメモリを用いた近位スピン量子ビットのコヒーレントな操作と機械的移動を示す。
現実的な改善により、高協力性体制に到達でき、スピン量子ビットによるスケーラブルな量子情報処理への新たな道のりを提供する。
論文 参考訳（メタデータ） (2023-07-23T00:52:19Z) - Quantum parametric amplifiation of phonon-mediated magnon-spin
interaction [12.464802118191724]
ハイブリッド三分割系においてマグノンモードを強く結合する方法を示す。
コヒーレントマグノン-フォノンカップリングは、機械運動の量子パラメトリック増幅を導入することで実現される。
我々の研究は、新しい量子トランスデューサ、量子メモリ、高精度測定を開発するための展望を開く。
論文 参考訳（メタデータ） (2023-07-22T02:33:28Z) - 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) - Two-tone modulated cavity electromagnonics [0.0]
2トン変調空洞電磁石は、マクロなマグノン量子状態を作ることができる。
超感度マグノンベースのセンシングは、マグノンと光子の工学的バックアクション回避相互作用によって実現できる。
論文 参考訳（メタデータ） (2023-05-18T02:20:02Z) - 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) - Enhanced spin-mechanical interaction with levitated micromagnets [0.0]
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。
論文 参考訳（メタデータ） (2022-10-10T15:07:01Z) - Tuning long-range fermion-mediated interactions in cold-atom quantum
simulators [68.8204255655161]
コールド原子量子シミュレータにおける工学的な長距離相互作用は、エキゾチックな量子多体挙動を引き起こす。
そこで本研究では,現在実験プラットフォームで利用可能ないくつかのチューニングノブを提案する。
論文 参考訳（メタデータ） (2022-03-31T13:32:12Z) - Anisotropic electron-nuclear interactions in a rotating quantum spin
bath [55.41644538483948]
スピンバス相互作用は強い異方性を持ち、高速な物理的回転は長い間、固体核磁気共鳴に用いられてきた。
窒素空孔中心の電子スピンと13ドルCの核スピンとの相互作用がシステムにデコヒーレンスをもたらすことを示す。
我々の発見は、量子制御における物理回転の利用に関する新たな知見を提供し、固定されていない運動度と回転度を持つ量子系に意味を持つ。
論文 参考訳（メタデータ） (2021-05-16T06:15:00Z) - Spin-helical detection in a semiconductor quantum device with
ferromagnetic contacts [0.024171019220503395]
量子干渉のような現実的なデバイス効果が存在する場合でも、高い感度でヘリカルモードを検出することができることを示す。
この結果は、Majorana量子ビットの開発だけでなく、スピンベースの量子デバイスの実現にも注目されている。
論文 参考訳（メタデータ） (2021-04-07T03:18:53Z) - Controlled coherent dynamics of [VO(TPP)], a prototype molecular nuclear
qudit with an electronic ancilla [50.002949299918136]
本稿では,[VO(TPP)](バナジルテトラフェニルポルフィリン酸塩)が量子計算アルゴリズムの実装に適していることを示す。
超微細相互作用によって結合された電子スピン1/2を核スピン7/2に埋め込み、どちらも顕著なコヒーレンスによって特徴づけられる。
論文 参考訳（メタデータ） (2021-03-15T21:38:41Z) - Spin Entanglement and Magnetic Competition via Long-range Interactions
in Spinor Quantum Optical Lattices [62.997667081978825]
超低温物質中における空洞を介する長距離磁気相互作用と光学格子の効果について検討した。
競合シナリオを導入しながら,グローバルな相互作用がシステムの根底にある磁気特性を変化させていることが判明した。
これにより、量子情報目的のためのロバストなメカニズムの設計に向けた新しい選択肢が可能になる。
論文 参考訳（メタデータ） (2020-11-16T08:03:44Z)
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。