論文の概要: Parity-sensitive inhomogeneous dephasing of macroscopic spin ensembles

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2403.16491v1
• Date: Mon, 25 Mar 2024 07:20:57 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2024-03-26 15:37:57.127340
• Title: Parity-sensitive inhomogeneous dephasing of macroscopic spin ensembles
• Title（参考訳）: 巨視的スピンアンサンブルのパリティ感受性不均一デファス化
• Authors: Wai-Keong Mok, Steven Touzard, Leong-Chuan Kwek,
• Abstract要約: 近年の研究では、スピン猫状態を利用して論理量子情報を符号化する方法が提案されている。 非均質拡大下でのスピン猫状態のダイナミクスについて検討した。 我々の発見は、量子技術の進歩に重要な集合スピン状態の安定性に光を当てた。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.5735035463793009
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: Spin ensembles play a pivotal role in various quantum applications such as metrology and simulating many-body physics. Recent research has proposed utilizing spin cat states to encode logical quantum information, with potentially logical lifetimes on the order of seconds via enhanced collective interactions that scale with system size. We investigate the dynamics of spin cat states under inhomogeneous broadening, revealing a phenomenon termed `parity-sensitive inhomogeneous dephasing': odd cat states are significantly more susceptible to inhomogeneous dephasing compared to even cat states due to parity symmetry. Additionally, from a mean-field analysis of the driven-dissipative dynamics, we identify a synchronization phase transition wherein the ensemble becomes completely dephased beyond a critical inhomogeneous linewidth. Our findings shed light on the stability of collective spin states, important for advancing quantum technologies.
• Abstract（参考訳）: スピンアンサンブルは、メトロジーや多体物理学のシミュレーションのような様々な量子応用において重要な役割を果たす。 近年の研究では、スピン猫状態を利用して論理量子情報を符号化し、システムサイズに合わせて拡張された集合的相互作用によって数秒の順序で潜在的に論理的寿命を持つことが提案されている。 不均質な拡張条件下でのスピン猫状態の動態を調べたところ、「パリティ感受性不均質な退化現象」とよばれる現象が明らかとなった。 さらに、駆動散逸ダイナミクスの平均場解析から、アンサンブルが臨界不均一線幅を超えて完全に非相化する同期相転移を同定する。 我々の発見は、量子技術の進歩に重要な集合スピン状態の安定性に光を当てた。

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