論文の概要: Protocol for certifying entanglement in surface spin systems using a
scanning tunneling microscope
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2401.15017v1
- Date: Fri, 26 Jan 2024 17:19:56 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2024-01-29 14:27:47.297980
- Title: Protocol for certifying entanglement in surface spin systems using a
scanning tunneling microscope
- Title(参考訳): 走査型トンネル顕微鏡による表面スピン系の絡み合い確認プロトコル
- Authors: Rik Broekhoven, Curie Lee, Soo-hyon Phark, Sander Otte, Christoph Wolf
- Abstract要約: 量子絡み合いの証明は、表面スピン系の量子コヒーレントな応用を実現するための重要なステップである。
電子スピン共鳴による走査型トンネル顕微鏡(STM)では,絡み合いが明瞭に示されることが示されている。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 0.3516755774576996
- License: http://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/4.0/
- Abstract: Certifying quantum entanglement is a critical step towards realizing
quantum-coherent applications of surface spin systems. In this work, we show
that entanglement can be unambiguously shown in a scanning tunneling microscope
(STM) with electron spin resonance by exploiting the fact that entangled states
undergo a free time evolution with a distinct characteristic time constant that
clearly distinguishes it from any other time evolution in the system. By
implementing a suitable phase control scheme, the phase of this time evolution
can be mapped back onto the population of one entangled spin in a pair, which
can then be read out reliably using a weakly coupled sensor spin in the
junction of the scanning tunneling microscope. We demonstrate through open
quantum system simulations with realistic spin systems, which are currently
available with spin coherence times of $T_2\approx$ 300 ns, that a signal
directly correlated with the degree of entanglement can be measured at a
temperature range of 100$-$400 mK accessible in sub-Kelvin cryogenic STM
systems.
- Abstract(参考訳): 量子エンタングルメントの証明は、表面スピン系の量子コヒーレント応用を実現するための重要なステップである。
本研究では,電子スピン共鳴を伴う走査型トンネル顕微鏡 (stm) において,エンタングル状態が系の他の時間変化と明確に区別される特徴的な時間定数を持つ自由時間発展を受けるという事実を生かして,エンタングルメントを曖昧に表現できることを示す。
適切な位相制御方式を実装することにより、この時間進化の位相を一対の絡み合ったスピンの集団にマッピングし、走査トンネル顕微鏡の接合部における弱い結合されたセンサスピンを用いて確実に読み取ることができる。
本研究では, スピンコヒーレンス時間$T_2\approx$300 nsで利用可能な実時間スピンシステムを用いたオープン量子システムシミュレーションにより, セルビン型低温STMシステムにおいて, 100-400 mKの温度範囲で, エンタングルメントの程度と直接相関した信号を測定することができることを示した。
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