論文の概要: High fidelity two-qubit quantum state tomography of Electron-14N hybrid spin register in diamond

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2312.14310v2
• Date: Tue, 4 Jun 2024 15:14:04 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2024-06-06 13:37:33.671620
• Title: High fidelity two-qubit quantum state tomography of Electron-14N hybrid spin register in diamond
• Title（参考訳）: ダイヤモンド中のElectron-14Nハイブリッドスピンレジスタの高忠実度2量子状態トモグラフィ
• Authors: Abhishek Shukla, Boo Carmans, Michael Petrov, Daan Vrancken, Milos Nesladek,
• Abstract要約: ダイヤモンド中の単一NV中心の14N核スピンの制御とキャラクタリゼーションの大幅な改善について報告する。 ラビ振幅量子状態トモグラフィ(RAQST)とラビ位相量子状態トモグラフィ(RPQST)という2つのサブメソッドを定義する。 Rabi ベースのトモグラフィー手法の利点は、他の手法、特に標準手法で使われるユニタリ演算の要件を引き上げることである。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: We report here on a major improvement of the control and characterization capabilities of 14N nuclear spin of single NV centers in diamond, as well as on a new method that we have devised for characterizing quantum states, i.e. quantum state tomography using Rabi experiments. Depending on whether we use amplitude information or phase information from Rabi experiments, we define two sub-methods namely Rabi amplitude quantum state tomography (RAQST) and Rabi phase quantum state tomography (RPQST). The advantage of Rabi-based tomography methods is that they lift the requirement of unitary operations used in other methods in general and standard methods in particular. On one hand, this does not increase the complexity of the tomography experiments in large registers, and on the other hand, it decreases the error induced by MW irradiation. We used RAQST and RPQST to investigate the quality of various two-qubit pure states in our setup. As expected, test quantum states show very high fidelity with the theoretical counterpart.
• Abstract（参考訳）: 本稿では、ダイヤモンド中の単一NV中心の14N核スピンの制御とキャラクタリゼーションの大幅な改善と、Ravi実験を用いた量子状態トモグラフィー(quantum state tomography)のキャラクタリゼーションのために考案した新しい手法について報告する。 我々はRabi実験の振幅情報や位相情報を利用するかによって、Rabi振幅量子状態トモグラフィ(RAQST)とRabi位相量子状態トモグラフィ(RPQST)という2つのサブメソッドを定義する。 Rabi ベースのトモグラフィー手法の利点は、他の手法、特に標準手法で使われるユニタリ演算の要件を引き上げることである。 一方、これは大きなレジスタにおけるトモグラフィ実験の複雑さを増大させるものではなく、一方、MW照射による誤差を減少させる。 我々は、RAQSTとRPQSTを用いて、セットアップにおける様々な2ビット純状態の品質を調査した。 予想通り、テスト量子状態は理論上の状態と非常に高い忠実性を示す。

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