論文の概要: Robust Hamiltonian Engineering for Interacting Qudit Systems

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2305.09757v1
• Date: Tue, 16 May 2023 19:12:41 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-05-18 18:40:34.630732
• Title: Robust Hamiltonian Engineering for Interacting Qudit Systems
• Title（参考訳）: 相互作用クイディットシステムのためのロバスト・ハミルトン工学
• Authors: Hengyun Zhou, Haoyang Gao, Nathaniel T. Leitao, Oksana Makarova, Iris Cong, Alexander M. Douglas, Leigh S. Martin, Mikhail D. Lukin
• Abstract要約: 我々は、強く相互作用するキューディット系のロバストな動的疎結合とハミルトン工学の定式化を開発する。 本研究では,これらの手法を,スピン-1窒素空洞中心の強相互作用・無秩序なアンサンブルで実験的に実証した。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 50.591267188664666
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: We develop a formalism for the robust dynamical decoupling and Hamiltonian engineering of strongly interacting qudit systems. Specifically, we present a geometric formalism that significantly simplifies qudit pulse sequence design, while incorporating the necessary robustness conditions. We experimentally demonstrate these techniques in a strongly-interacting, disordered ensemble of spin-1 nitrogen-vacancy centers, achieving over an order of magnitude improvement in coherence time over existing pulse sequences. We further describe how our techniques enable the engineering of exotic many-body phenomena such as quantum many-body scars, and allow enhanced sensitivities for quantum metrology. These results enable the engineering of a whole new class of complex qudit Hamiltonians, with wide-reaching applications in dynamical decoupling, many-body physics and quantum metrology.
• Abstract（参考訳）: 我々は、強く相互作用するクディット系のロバストな動的疎結合とハミルトン工学の定式化を開発する。 具体的には,必要なロバスト性条件を取り入れつつ,quditパルスシーケンス設計を著しく単純化した幾何学的形式性を示す。 我々はこれらの手法を,スピン-1窒素空孔中心の強い相互作用,乱れたアンサンブルにおいて実験的に実証し,既存のパルス列よりもコヒーレンス時間を大幅に改善した。 さらに, 量子多体スカーなどの異種多体現象のエンジニアリングを可能にし, 量子メトロロジーに対する感性を高めた手法について述べる。 これらの結果は、動的疎結合、多体物理学、量子力学に広く応用された、全く新しい複雑なクウディト・ハミルトンのクラスを工学することができる。

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