論文の概要: Gate-based protocol simulations for quantum repeaters using quantum-dot
molecules in switchable electric fields
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2308.14563v1
- Date: Mon, 28 Aug 2023 13:25:56 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-08-29 13:55:20.085927
- Title: Gate-based protocol simulations for quantum repeaters using quantum-dot
molecules in switchable electric fields
- Title（参考訳）: スイッチング可能な電場における量子ドット分子を用いた量子リピータのゲートベースプロトコルシミュレーション
- Authors: Steffen Wilksen, Frederik Lohof, Isabell Willmann, Frederik Bopp,
Michelle Lienhart, Christopher Thalacker, Jonathan Finley, Matthias Florian,
Christopher Gies
- Abstract要約: 電気的に制御可能な量子ドット分子(QDM)は、決定論的絡み合い生成のための有望なプラットフォームである。
我々は、高忠実度で絡み合ったスピン状態の生成をモデル化するための、微視的な開量子系アプローチを開発した。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: Electrically controllable quantum-dot molecules (QDMs) are a promising
platform for deterministic entanglement generation and, as such, a resource for
quantum-repeater networks. We develop a microscopic open-quantum-systems
approach based on a time-dependent Bloch-Redfield equation to model the
generation of entangled spin states with high fidelity. The state preparation
is a crucial step in a protocol for deterministic entangled-photon-pair
generation that we propose for quantum repeater applications. Our theory takes
into account the quantum-dot molecules' electronic properties that are
controlled by time-dependent electric fields as well as dissipation due to
electron-phonon interaction. We quantify the transition between adiabatic and
non-adiabatic regimes, which provides insights into the dynamics of adiabatic
control of QDM charge states in the presence of dissipative processes. From
this, we infer the maximum speed of entangled-state preparation under different
experimental conditions, which serves as a first step towards simulation of
attainable entangled photon-pair generation rates. The developed formalism
opens the possibility for device-realistic descriptions of repeater protocol
implementations.
- Abstract（参考訳）: 電気的に制御可能な量子ドット分子(QDM)は決定論的絡み合い生成のための有望なプラットフォームであり、量子リピータネットワークのためのリソースである。
我々は,時間依存型ブロッホ・レッドフィールド方程式に基づいて,高忠実度で絡み合ったスピン状態の生成をモデル化する顕微鏡的開量子系アプローチを開発した。
状態準備は, 量子リピータへの応用を提案する決定論的光子対生成プロトコルにおける重要なステップである。
我々の理論は、時間依存の電場と電子-フォノン相互作用による散逸によって制御される量子ドット分子の電子的性質を考慮に入れている。
断熱的および非断熱的レジーム間の遷移を定量化し、散逸過程の存在下でのqdm電荷状態の断熱的制御のダイナミクスに関する洞察を与える。
このことから, 異なる実験条件下での交絡状態生成の最大速度を推定し, 達成可能な光子対生成率のシミュレーションに向けた第一歩となる。
発達した形式主義は、リピータプロトコルの実装のデバイスリアリスティックな記述の可能性を開く。
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