論文の概要: Engineering Entangled Coherent States of Magnons and Phonons via a Transmon Qubit

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2309.16514v1
• Date: Thu, 28 Sep 2023 15:20:36 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-09-29 13:44:57.867783
• Title: Engineering Entangled Coherent States of Magnons and Phonons via a Transmon Qubit
• Title（参考訳）: トランスモン量子によるマグノンとフォノンのコヒーレント状態の工学的絡み合い
• Authors: Marios Kounalakis, Silvia Viola Kusminskiy, Yaroslav M. Blanter
• Abstract要約: 本研究では,マグノンの絡み合ったコヒーレント状態(ECS)の生成と制御手法を提案する。 提案したハイブリッド回路アーキテクチャは、磁気イットリウム鉄ガーネット(YIG)球形共振器に結合した超伝導トランスモン量子ビットを含む。 磁気・機械的ベル状態の高忠実度化のためのプロトコルを数値的に示す。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: We propose a scheme for generating and controlling entangled coherent states (ECS) of magnons, i.e. the quanta of the collective spin excitations in magnetic systems, or phonons in mechanical resonators. The proposed hybrid circuit architecture comprises a superconducting transmon qubit coupled to a pair of magnonic Yttrium Iron Garnet (YIG) spherical resonators or mechanical beam resonators via flux-mediated interactions. Specifically, the coupling results from the magnetic/mechanical quantum fluctuations modulating the qubit inductor, formed by a superconducting quantum interference device (SQUID). We show that the resulting radiation-pressure interaction of the qubit with each mode, can be employed to generate maximally-entangled states of magnons or phonons. In addition, we numerically demonstrate a protocol for the preparation of magnonic and mechanical Bell states with high fidelity including realistic dissipation mechanisms. Furthermore, we have devised a scheme for reading out the prepared states using standard qubit control and resonator field displacements. Our work demonstrates an alternative platform for quantum information using ECS in hybrid magnonic and mechanical quantum networks.
• Abstract（参考訳）: 本研究では,マグノンの絡み合ったコヒーレント状態(ECS),すなわち磁気系における集合スピン励起の量子,あるいは機械共振器におけるフォノンの生成と制御手法を提案する。 提案したハイブリッド回路アーキテクチャは、磁化イットリウム鉄ガーネット(YIG)一対の球形共振器または機械的ビーム共振器に束縛された超伝導トランスモン量子ビットを含む。 具体的には、超伝導量子干渉装置(SQUID)によって形成される量子ビットインダクタを変調する磁気/機械量子ゆらぎによる結合結果である。 量子ビットと各モードの放射圧相互作用により、マグノンやフォノンの最大絡み合った状態を生成することができることを示す。 さらに,現実的な散逸機構を含む高忠実度なマグノニクスおよび機械的ベル状態の生成プロトコルを数値的に示す。 さらに, 標準量子ビット制御と共振器電界変位を用いた準備状態の読み出し方式を考案した。 本研究は,ハイブリッドマグネニクスおよびメカニカル量子ネットワークにおけるECSを用いた量子情報の代替プラットフォームを実証する。

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