論文の概要: Macroscopic Bell state between a millimeter-sized spin system and a superconducting qubit
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2306.09677v2
- Date: Fri, 12 Apr 2024 03:11:32 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2024-04-15 20:06:10.719418
- Title: Macroscopic Bell state between a millimeter-sized spin system and a superconducting qubit
- Title（参考訳）: ミリサイズのスピン系と超伝導量子ビットの間のマクロベル状態
- Authors: Da Xu, Xu-Ke Gu, Yuan-Chao Weng, He-Kang Li, Yi-Pu Wang, Shi-Yao Zhu, J. Q. You,
- Abstract要約: 絡み合い(英: entanglement)は、系が相互距離に関係なく分離不可能な量子相関を共有する量子力学の基本的な性質である。
本報告では, ハイブリッド量子システムにおけるBell状態の決定論的生成とトモグラフィについて報告する。
我々の研究により、マクロスピン系は最大絡み合った量子状態を生成することができる最大の系となる。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 8.811444031387188
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: Entanglement is a fundamental property in quantum mechanics that systems share inseparable quantum correlation regardless of their mutual distances. Owing to the fundamental significance and versatile applications, the generation of quantum entanglement between {\it macroscopic} systems has been a focus of current research. Here we report on the deterministic generation and tomography of the macroscopically entangled Bell state in a hybrid quantum system containing a millimeter-sized spin system ($\sim 1\times10^{19}$ atoms) and a micrometer-sized superconducting qubit. The deterministic generation is realized by coupling the macroscopic spin system and the qubit via a microwave cavity. Also, we develop a joint tomography approach to confirming the deterministic generation of the Bell state, which gives a generation fidelity of $0.90\pm0.01$. Our work makes the macroscopic spin system the {\it largest} system (in the sense of atom number) capable of generating the maximally entangled quantum state.
- Abstract（参考訳）: 絡み合い(英: entanglement)は、系が相互距離に関係なく分離不可能な量子相関を共有する量子力学の基本的な性質である。
基本的重要性と汎用的応用により、.itマクロスケールシステム間の量子絡み合いの生成が現在の研究の焦点となっている。
本稿では,ミリサイズのスピン系(\sim 1\times10^{19}$atom)とマイクロメータサイズの超伝導量子ビットを含むハイブリッド量子系における,マクロエンタングルドベル状態の決定論的生成とトモグラフィについて報告する。
マイクロ波キャビティを介して、マクロスピン系とキュービットを結合させることにより、決定論的生成を実現する。
また,ベル状態の決定論的生成を確認するための共同トモグラフィー手法を開発し,その生成精度は0.90\pm0.01$である。
我々の研究により、マクロスピン系は(原子番号の意味で)最大の系となり、最大絡み合った量子状態を生成することができる。
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