論文の概要: High-throughput assessment of defect-nuclear spin register controllability for quantum memory applications
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2405.10778v2
- Date: Tue, 21 May 2024 15:33:36 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2024-05-22 17:23:37.950798
- Title: High-throughput assessment of defect-nuclear spin register controllability for quantum memory applications
- Title（参考訳）: 量子メモリ応用のための欠陥核スピンレジスタ制御の高スループット評価
- Authors: Filippos Dakis, Evangelia Takou, Edwin Barnes, Sophia E. Economou,
- Abstract要約: 核スピンレジスタに結合した欠陥システムの制御性を評価するための効率的な手法を提案する。
エンタングリングゲート動作の性能を定量化し、レジスタのサイズと不要核スピンの存在を考慮し、達成可能なゲート忠実度を示す。
- 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: Quantum memories play a key role in facilitating tasks within quantum networks and quantum information processing, including secure communications, advanced quantum sensing, and distributed quantum computing. Progress in characterizing large nuclear spin registers coupled to defect electronic spins has been significant, but selecting memory qubits remains challenging due to the multitude of possible assignments. Numerical simulations for evaluating entangling gate fidelities encounter obstacles, restricting research to small registers, while experimental investigations are time-consuming and often limited to well-understood samples. Here we present an efficient methodology for systematically assessing the controllability of defect systems coupled to nuclear spin registers. We showcase the approach by investigating the generation of entanglement links between defects in SiC and randomly selected sets of nuclear spins within the two-species ($^{13}$C and $^{29}$Si) nuclear register. We quantify the performance of entangling gate operations and present the achievable gate fidelities, considering both the size of the register and the presence of unwanted nuclear spins. We find that some control sequences perform better than others depending on the number of target versus bath nuclei. This efficient approach is a guide for both experimental investigation and engineering, facilitating the high-throughput exploration of suitable defect systems for quantum memories.
- Abstract（参考訳）: 量子メモリは、セキュアな通信、高度な量子センシング、分散量子コンピューティングを含む量子ネットワークや量子情報処理におけるタスクの促進に重要な役割を果たしている。
欠陥電子スピンと結合した大きな核スピンレジスタのキャラクタリゼーションの進歩は重要であるが、メモリ量子ビットの選択には多くの課題が伴うため、依然として困難である。
絡み合うゲートの忠実度を評価するための数値シミュレーションは障害に遭遇し、研究を小さなレジスタに制限する一方、実験は時間がかかり、よく理解されたサンプルに限られる。
本稿では,核スピンレジスタに結合した欠陥システムの制御性を系統的に評価する効率的な手法を提案する。
SiCの欠陥とランダムに選択された2種の核スピン群($^{13}$Cおよび$^{29}$Si)の絡み合いリンクの生成について検討した。
エンタングリングゲート動作の性能を定量化し、レジスタのサイズと不要核スピンの存在を考慮し、達成可能なゲート忠実度を示す。
標的核数と浴槽核数によっては,一部の制御シーケンスが他より優れていることが判明した。
この効率的なアプローチは、実験と工学の両方のためのガイドであり、量子メモリに適した欠陥システムの高速な探索を容易にする。
関連論文リスト
- Quantum-enhanced learning with a controllable bosonic variational sensor network [0.40964539027092906]
絡み合ったセンサネットワーク(SLAEN)による教師付き学習
本稿では非線形データ分類タスクを処理できるSLAENを提案する。
分類誤差のしきい値現象は、プローブのエネルギーが一定のしきい値を超えると、誤差は劇的にゼロになる。
論文 参考訳（メタデータ） (2024-04-28T19:41:40Z) - Machine-learning-inspired quantum control in many-body dynamics [6.817811305553492]
制御フィールドの最適化に適した,有望かつ多目的な制御ニューラルネットワークを提案する。
本稿では,量子イジングモデルにおける臨界点通過時の欠陥密度の抑制とキャット状態の忠実度向上の問題に対処する。
勾配に基づくパワーロークエンチ法と比較して,本手法はシステムサイズと長期的進化の両面で有意な優位性を示す。
論文 参考訳（メタデータ） (2024-04-09T01:47:55Z) - Neural auto-designer for enhanced quantum kernels [59.616404192966016]
本稿では,問題固有の量子特徴写像の設計を自動化するデータ駆動型手法を提案する。
私たちの研究は、量子機械学習の進歩におけるディープラーニングの実質的な役割を強調します。
論文 参考訳（メタデータ） (2024-01-20T03:11:59Z) - Control of an environmental spin defect beyond the coherence limit of a central spin [79.16635054977068]
電子スピンレジスタのサイズを拡大するためのスケーラブルなアプローチを提案する。
我々は, 中心NVのコヒーレンス限界外における未知電子スピンの検出とコヒーレント制御を実証するために, このアプローチを実験的に実現した。
我々の研究は、ナノスケールセンシングを推進し、誤り訂正のための相関ノイズスペクトロスコピーを有効にし、量子通信のためのスピンチェーン量子ワイヤの実現を促進するため、より大きな量子レジスタを工学的に開発する方法を開拓する。
論文 参考訳（メタデータ） (2023-06-29T17:55:16Z) - QuanGCN: Noise-Adaptive Training for Robust Quantum Graph Convolutional
Networks [124.7972093110732]
本稿では,ノード間の局所的なメッセージパッシングをクロスゲート量子演算のシーケンスで学習する量子グラフ畳み込みネットワーク(QuanGCN)を提案する。
現代の量子デバイスから固有のノイズを緩和するために、ノードの接続をスパーズするためにスパース制約を適用します。
我々のQuanGCNは、いくつかのベンチマークグラフデータセットの古典的なアルゴリズムよりも機能的に同等か、さらに優れている。
論文 参考訳（メタデータ） (2022-11-09T21:43:16Z) - Robust quantum control for the manipulation of solid-state spins [20.436446451643622]
耐雑音性量子ゲートは、ダイヤモンド中の窒素空孔中心で実験的に実証される。
10%のオフ共鳴デチューニングとラビ周波数の偏差がある場合、平均的な単一量子ゲート密度は99.97%に達する。
ROCベースのマルチパルス量子センシングシーケンスは、有限幅とマイクロ波パルスの不完全性に起因する刺激応答を抑制することができる。
論文 参考訳（メタデータ） (2022-05-05T04:27:47Z) - Noisy Quantum Kernel Machines [58.09028887465797]
量子学習マシンの新たなクラスは、量子カーネルのパラダイムに基づくものである。
消散と脱コヒーレンスがパフォーマンスに与える影響について検討する。
量子カーネルマシンでは,デコヒーレンスや散逸を暗黙の正規化とみなすことができる。
論文 参考訳（メタデータ） (2022-04-26T09:52:02Z) - Precise control of entanglement in multinuclear spin registers coupled
to defects [0.0]
量子ネットワークは、セキュアな通信、量子センシングの強化、分散コンピューティングといった量子情報処理において必須の役割を果たす。
量子ネットワークの最も成熟し有望なプラットフォームは、ダイヤモンドの窒素空孔中心や固体の他の色中心である。
ネットワーク用途にこれらのシステムを使用する際の課題の1つは、電子と核スピンレジスタ間の絡み合いを制御的に操作することである。
論文 参考訳（メタデータ） (2022-03-17T17:20:54Z) - Efficient Bipartite Entanglement Detection Scheme with a Quantum
Adversarial Solver [89.80359585967642]
パラメータ化量子回路で完了した2プレーヤゼロサムゲームとして,両部絡み検出を再構成する。
このプロトコルを線形光ネットワーク上で実験的に実装し、5量子量子純状態と2量子量子混合状態の両部絡み検出に有効であることを示す。
論文 参考訳（メタデータ） (2022-03-15T09:46:45Z) - Analytical and experimental study of center line miscalibrations in M\o
lmer-S\o rensen gates [51.93099889384597]
モルマー・ソレンセンエンタングゲートの誤校正パラメータの系統的摂動展開について検討した。
我々はゲート進化演算子を計算し、関連する鍵特性を得る。
我々は、捕捉されたイオン量子プロセッサにおける測定値に対して、モデルからの予測をベンチマークすることで検証する。
論文 参考訳（メタデータ） (2021-12-10T10:56:16Z) - Parallel single-shot measurement and coherent control of solid-state
spins below the diffraction limit [0.0]
光周波数領域多重化技術を用いて,ナノスケール分離による複数欠陥に対する高忠実度制御を実験的に実証した。
また,光交流スタークシフトを用いたコヒーレントスピン回転に対するサブ波長制御の実証を行った。
実証されたアプローチは、任意に小さな分離を持つ多数のイオンに拡張することができ、強く相互作用する原子欠陥配列を実現するための重要なステップである。
論文 参考訳（メタデータ） (2020-06-02T17:55:54Z)
関連論文リストは本サイト内にある論文のタイトル・アブストラクトから自動的に作成しています。
指定された論文の情報です。
本サイトの運営者は本サイト（すべての情報・翻訳含む）の品質を保証せず、本サイト（すべての情報・翻訳含む）を使用して発生したあらゆる結果について一切の責任を負いません。