論文の概要: Phonon-Induced Decoherence in Color-Center Qubits

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2305.05049v2
• Date: Thu, 25 Jan 2024 05:29:37 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2024-01-26 18:39:57.736909
• Title: Phonon-Induced Decoherence in Color-Center Qubits
• Title（参考訳）: 色中心量子におけるフォノン誘起デコヒーレンス
• Authors: Prajit Dhara, Saikat Guha
• Abstract要約: 固体欠陥の電子スピン状態は、量子通信と計算における主要な量子メモリ候補である。 電子スピン量子ビットの密度演算子の時間ダイナミクスを導出する。 実験で測定したデコヒーレンス率の相関付けには,本モデルを用いる。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 1.6280801141284873
• License: http://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/4.0/
• Abstract: Electron spin states of solid-state defects such as Nitrogen- and Silicon-vacancy {\em color centers} in diamond are a leading quantum-memory candidate for quantum communications and computing. Via open-quantum-systems modeling of spin-phonon coupling -- the major contributor of decoherence -- at a given temperature, we derive the time dynamics of the density operator of an electron-spin qubit. We use our model to corroborate experimentally-measured decoherence rates. We further derive the temporal decay of distillable entanglement in spin-spin entangled states heralded via photonic Bell-state measurements. Extensions of our model to include other decoherence mechanisms, e.g., undesired hyperfine couplings to the neighboring nuclear-spin environment, will pave the way to a rigorous predictive model for engineering artificial-atom qubits with desirable properties.
• Abstract（参考訳）: ダイヤモンド中の窒素やシリコン空孔のような固体欠陥の電子スピン状態は、量子通信や計算において主要な量子メモリ候補である。 スピンフォノンカップリング(デコヒーレンスの主要な寄与である)の特定の温度での開量子系モデリングにより、電子スピン量子ビットの密度作用素の時間ダイナミクスが導かれる。 実験で測定したデコヒーレンス率をコラボレートするためにこのモデルを用いる。 さらに、フォトニックベル状態測定により得られたスピンスピンエンタングル状態における蒸留性エンタングルメントの時間的崩壊を導出する。 私たちのモデルの拡張は、例えば、望ましくない超微粒子結合を隣の核スピン環境に含むように、望ましい特性を持つ人工原子量子ビットを工学するための厳密な予測モデルへと道を開くでしょう。

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