論文の概要: Fast generation of GHZ-like states using collective-spin XYZ model
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2311.04560v1
- Date: Wed, 8 Nov 2023 09:45:05 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-11-09 16:28:08.371305
- Title: Fast generation of GHZ-like states using collective-spin XYZ model
- Title（参考訳）: 集合スピンXYZモデルによるGHZ様状態の高速生成
- Authors: Xuanchen Zhang and Zhiyao Hu and Yong-Chun Liu
- Abstract要約: Greenberger-Horne-Zeilinger状態(GHZ)は、量子情報処理と量子気象学の鍵となるリソースである。
本稿では,GHZライクな状態を短時間で生成する3体集合スピンXYZモデルを提案する。
本モデルは,Floquet 運転をオリジナル OAT Hamiltonian に適用することにより,効果的に生成可能であることを示す。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 1.6225824331151537
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: Greenberger-Horne-Zeilinger (GHZ) state is a key resource for quantum
information processing and quantum metrology. Atomic GHZ state can be generated
by one-axis twisting (OAT) interaction $H_{\mathrm{OAT}}=\chi J_{z}^{2}$ with
$\chi $ the interaction strength, but it requires a long evolution time $\chi
t=\pi /2$ and is thus seriously influenced by decoherence and losses. Here we
propose a three-body collective-spin XYZ model which creates GHZ-like state in
a very short time scale $\chi t\sim \ln {N}/N$ for $N$ particles. We show that
this model can be effectively produced by applying Floquet driving to an
original OAT Hamiltonian. Compared with the ideal GHZ state, the GHZ-like state
generated using our model can maintain similar metrological properties reaching
the Heisenberg-limited scaling, and it shows better robustness to decoherence
and particle losses. This work opens the avenue for generating GHZ-like states
with large particle number, which holds great potential for the study of
macroscopic quantum effects and for applications in quantum metrology and
quantum information.
- Abstract（参考訳）: greenberger-horne-zeilinger (ghz)状態は、量子情報処理と量子計測の重要な資源である。
原子GHZ状態は1軸ツイストリング(OAT)相互作用$H_{\mathrm{OAT}}=\chi J_{z}^{2}$と相互作用強度$\chiで生成できるが、長い進化時間$\chi t=\pi /2$が必要であり、デコヒーレンスと損失に強く影響される。
ここでは,超短時間で$\chi t\sim \ln {n}/n$ for $n$粒子でghz様状態を生成する3体集合スピンxyzモデルを提案する。
Floquet 運転をオリジナル OAT Hamiltonian に適用することにより,本モデルの有効性を示す。
理想的GHZ状態と比較して,我々のモデルを用いて生成したGHZ様状態は,ハイゼンベルク限界まで類似した気象特性を維持でき,デコヒーレンスや粒子損失に対してより堅牢性を示す。
この研究は、大きな粒子数を持つghz様状態を生成するための道を開き、マクロ量子効果の研究や量子メトロロジーや量子情報への応用に大きな可能性を秘めている。
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