論文の概要: Robust beam splitter with fast quantum state transfer through a topological interface

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2304.05081v1
• Date: Tue, 11 Apr 2023 09:27:23 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-04-12 15:40:47.471735
• Title: Robust beam splitter with fast quantum state transfer through a topological interface
• Title（参考訳）: トポロジカルインタフェースによる高速量子状態移動を用いたロバストビームスプリッタ
• Authors: Jia-Ning Zhang, Jin-Xuan Han, Jin-Lei Wu, Jie Song, and Yong-Yuan Jiang
• Abstract要約: 一般化SSHモデルに基づく高速なトポロジカルビーム分割器を提案する。 このスキームは、隣り合う結合強度とオンサイトエネルギーの指数変調を通じて、瞬時エネルギースペクトルの微妙なオーケストレーションを含む。 我々の研究は、大規模量子情報処理における実現可能な量子デバイスにおける高速で堅牢な位相的QSTの実践的展望を提供する。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 5.145468976476656
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: The Su-Schrieffer-Heeger (SSH) model, commonly used for robust state transfers through topologically protected edge pumping, has been generalized and exploited to engineer diverse functional quantum devices. Here, we propose to realize a fast topological beam splitter based on a generalized SSH model by accelerating the quantum state transfer (QST) process essentially limited by adiabatic requirements. The scheme involves delicate orchestration of the instantaneous energy spectrum through exponential modulation of nearest neighbor coupling strengths and onsite energies, yielding a significantly accelerated beam splitting process. Due to properties of topological pumping and accelerated QST, the beam splitter exhibits strong robustness against parameter disorders and losses of system. In addition, the model demonstrates good scalability and can be extended to two-dimensional crossed-chain structures to realize a topological router with variable numbers of output ports. Our work provides practical prospects for fast and robust topological QST in feasible quantum devices in large-scale quantum information processing.
• Abstract（参考訳）: Su-Schrieffer-Heeger(SSH)モデルは、トポロジカルに保護されたエッジポンプによる堅牢な状態伝達に一般的に使用されるが、一般化され、様々な機能量子デバイスを設計するために利用されている。 本稿では,量子状態移動(QST)過程を本質的に断熱的要求によって制限し,一般化SSHモデルに基づく高速なトポロジカルビーム分割器を実現することを提案する。 このスキームは、近接する隣り合う結合強度とオンサイトエネルギーの指数変調による瞬時エネルギースペクトルの微妙な調整を伴い、ビーム分割過程を著しく加速させる。 トポロジカルポンプと加速QSTの特性により、ビームスプリッタはパラメータ障害やシステムの損失に対して強い堅牢性を示す。 さらに、このモデルは優れたスケーラビリティを示し、2次元のクロスチェーン構造に拡張して、出力ポートの可変数のトポロジ的ルータを実現することができる。 本研究は,大規模量子情報処理における実現可能な量子デバイスにおける高速でロバストな位相qstの実用的展望を提供する。

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