論文の概要: Fidelity of photon-mediated entanglement between remote nuclear-spin multi-qubit registers

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2401.06705v1
• Date: Fri, 12 Jan 2024 17:13:55 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2024-01-15 18:44:15.373208
• Title: Fidelity of photon-mediated entanglement between remote nuclear-spin multi-qubit registers
• Title（参考訳）: リモート核スピン多ビットレジスタ間の光子による絡み合いの忠実性
• Authors: W.-R. Hannes, Regina Finsterhoelzl, Guido Burkard
• Abstract要約: 固有窒素スピンから1ノードあたり13ドルCスピンまで、フォトニックアーキテクチャをどのように拡張できるかを検討する。 現在達成されている制御の程度は、大規模なデバイスには十分ではないかもしれないが、この2つのスキームは原則として互換性がある。
• 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: The electron spin of a nitrogen-vacancy center in diamond lends itself to the control of proximal $^{13}$C nuclear spins via dynamical decoupling methods, possibly combined with radio-frequency driving. Long-lived single-qubit states and high-fidelity electron-nuclear gates required for the realization of a multiqubit register have already been demonstrated. Towards the goal of a scalable architecture, linking multiple such registers in a photonic network represents an important step. Multiple pairs of remotely entangled qubits can enable advanced algorithms or error correction protocols. We investigate how a photonic architecture can be extended from the intrinsic nitrogen spin to multiple $^{13}$C spins per node. Applying decoherence-protected gates sequentially, we simulate the fidelity of creating multiple pairs of remotely entangled qubits. Even though the currently achieved degree of control of $^{13}$C spins might not be sufficient for large-scale devices, the two schemes are compatible in principle. One requirement is the correction of unconditional phases acquired by unaddressed nuclear spins during a decoupling sequence.
• Abstract（参考訳）: ダイヤモンドの窒素空洞中心の電子スピンは、ダイナミックなデカップリング法によって近位$^{13}$cの核スピンを制御するのに役立ち、おそらくは高周波駆動と組み合わせられる。 複数ビットレジスタの実現に必要な長寿命単一量子状態と高忠実電子核ゲートがすでに実証されている。 スケーラブルなアーキテクチャの目標に向けて、フォトニックネットワークで複数のレジスタをリンクすることは重要なステップである。 複数組の遠隔量子ビットは、高度なアルゴリズムやエラー訂正プロトコルを可能にする。 本研究では,本態窒素スピンからノード当たりの複数の$^{13}$cスピンまで,フォトニックアーキテクチャを拡張できる方法を検討する。 デコヒーレンス保護ゲートを順次適用することにより,複数対のリモートエンタングルキュービットを作成する忠実性をシミュレートする。 現在達成されている$^{13}$cスピンの制御は大規模なデバイスでは不十分かもしれないが、この2つのスキームは原則として互換性がある。 1つの要件は、デカップリングシーケンス中に非調整核スピンによって獲得される無条件位相の補正である。

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