論文の概要: Magnon-mediated qubit coupling determined via dissipation measurements

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2308.11710v1
• Date: Tue, 22 Aug 2023 18:00:13 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-08-24 17:07:45.590716
• Title: Magnon-mediated qubit coupling determined via dissipation measurements
• Title（参考訳）: 散逸測定によるマグノン系量子ビットカップリング
• Authors: Masaya Fukami, Jonathan C. Marcks, Denis R. Candido, Leah R. Weiss, Benjamin Soloway, Sean E. Sullivan, Nazar Delegan, F. Joseph Heremans, Michael E. Flatt\'e, and David D. Awschalom
• Abstract要約: ダイヤモンドおよび非局在化マグノンモードにおける窒素空孔(NV)中心のハイブリッド量子系(HQS)が注目されている。 ここでは,マグノンによるNV-NV結合を,マグノンによるNV中心の自己エネルギーから実験的に決定する。 この結果は、NV中心が双極子相互作用によってマグノンと結合するモデルと定量的に一致している。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: Controlled interaction between localized and delocalized solid-state spin systems offers a compelling platform for on-chip quantum information processing with quantum spintronics. Hybrid quantum systems (HQSs) of localized nitrogen-vacancy (NV) centers in diamond and delocalized magnon modes in ferrimagnets-systems with naturally commensurate energies-have recently attracted significant attention, especially for interconnecting isolated spin qubits at length-scales far beyond those set by the dipolar coupling. However, despite extensive theoretical efforts, there is a lack of experimental characterization of the magnon-mediated interaction between NV centers, which is necessary to develop such hybrid quantum architectures. Here, we experimentally determine the magnon-mediated NV-NV coupling from the magnon-induced self-energy of NV centers. Our results are quantitatively consistent with a model in which the NV center is coupled to magnons by dipolar interactions. This work provides a versatile tool to characterize HQSs in the absence of strong coupling, informing future efforts to engineer entangled solid-state systems.
• Abstract（参考訳）: 局所的および非局在的な固体スピンシステム間の制御された相互作用は、量子スピントロニクスを用いたオンチップ量子情報処理のための魅力的なプラットフォームを提供する。 ダイヤモンド中の局在窒素空洞(nv)中心のハイブリッド量子システム(hqss)と、自然に共役エネルギーを持つ強磁性体系における非局在マグノンモードは、近年、特に双極子カップリングによって設定された長大なスケールで孤立スピン量子ビットを相互接続することにおいて、大きな注目を集めている。 しかし、広範な理論的な努力にもかかわらず、そのようなハイブリッド量子アーキテクチャの開発に必要なNV中心間のマグノン媒介相互作用の実験的特徴が欠如している。 ここでは,マグノンによるNV中心の自己エネルギーからマグノンを介するNV-NV結合を実験的に決定する。 この結果は、NV中心が双極子相互作用によってマグノンと結合するモデルと定量的に一致している。 この研究はHQSを強力な結合がない場合に特徴付ける汎用的なツールを提供し、絡み合った固体システムを設計するための将来の取り組みを知らせる。

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