論文の概要: Dynamical nuclear polarization for dissipation-induced entanglement in NV centers

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2301.13085v1
• Date: Mon, 30 Jan 2023 17:25:13 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-01-31 13:47:21.109375
• Title: Dynamical nuclear polarization for dissipation-induced entanglement in NV centers
• Title（参考訳）: nv中心における散逸誘起エンタングルメントの動的核分極
• Authors: Shishir Khandelwal, Shashwat Kumar, Nicolas Palazzo, G\'eraldine Haack, Mayeul Chipaux
• Abstract要約: 本研究では,NV(Nitrogen-Vacancy)中心プラットフォーム上での2ビットエンタングルメントエンジンの実装を提案する。 量子ビットの役割は、2つのNV中心の電子スピン遷移によって行われ、双極子-双極子相互作用によって結合される。 散逸過程がデコヒーレンスよりもクビットバス力学を支配できることを示す。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 18.363222978508052
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: In this work, we propose a practical implementation of a two-qubit entanglement engine on a Nitrogen-Vacancy (NV) center platform. This engine for dissipation-induced entanglement generation relies on two interacting artificial atoms, coupled independently to two thermally biased environments. In our scheme, the role of the qubits is played by the electron spin transitions of two NV centers, coupled through a dipole-dipole interaction. Independently from the phononic temperature, the surrounding Carbon 13 nuclear spins play the role of thermal environments. Importantly, we show that a dissipative process can dominate the qubit-bath dynamics over decoherence. We highlight that recent progresses in Dynamical Nuclear Polarization combined with microscopy superresolution methods allow us to initialize a long lasting out-of-equilibrium polarization situation between two spin baths, independently coupled to each NV-center qubit. The transient and steady-state dynamics is investigated within a master equation framework. Entanglement is predicted between the electron spins of two nearby NV centers under realistic experimental conditions.
• Abstract（参考訳）: 本研究では,Nitrogen-Vacancy (NV) 中心プラットフォーム上での2ビットエンタングルメントエンジンの実装を提案する。 この散逸誘起絡み合い発生エンジンは、2つの相互作用する人工原子に依存し、2つの熱バイアス環境と独立に結合する。 このスキームでは、量子ビットの役割は2つのNV中心の電子スピン遷移によって担われ、双極子-双極子相互作用によって結合される。 音速温度とは独立に、周囲の炭素13核スピンは熱環境の役割を担う。 重要なことは、散逸過程がデコヒーレンスよりもクビットバス力学を支配できることである。 近年の動的核分極の進展と顕微鏡による超解像法は, それぞれのNV中心量子ビットと独立に結合した2つのスピン浴間での長時間の平衡分極状態を初期化する。 過渡状態と定常状態のダイナミクスは、マスター方程式の枠組みで研究される。 2つのNV中心の電子スピン間の絡み合いは、現実的な実験条件下で予測される。

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