論文の概要: High fidelity quantum state tomography of electron-$^{14}$N nuclear hybrid spin register in diamond using Rabi oscillations

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2408.13349v1
• Date: Fri, 23 Aug 2024 19:49:46 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2024-08-27 19:59:01.964885
• Title: High fidelity quantum state tomography of electron-$^{14}$N nuclear hybrid spin register in diamond using Rabi oscillations
• Title（参考訳）: Rabi発振を用いたダイヤモンド中の電子-$^{14}$N核ハイブリッドスピンレジスタの高忠実量子状態トモグラフィー
• Authors: Abhishek Shukla, Boo Carmans, Michael Petrov, Daan Vrancken, Milos Nesladek,
• Abstract要約: 我々はRavi-based Quantum State Tomography (RQST)と呼ばれる新しい量子状態特徴化法について報告する。 我々は、特にダイヤモンド中の単一の窒素空孔中心の電子スピンと核スピンについて、単一量子ビットの量子状態で検証した。
• 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 on a new quantum state characterisation method, which we call Rabi-based Quantum State Tomography (RQST), that we have validated on single-qubit quantum states, in particular on the electron and nuclear spins of a single nitrogen-vacancy (NV) centre in diamond, demonstrating high fidelities. The difference of RQST with conventional tomography methods is in the implementation of rotation operators and construction of density matrix from the measured data sets. We demonstrate efficient quantum state control of the electron spin at room temperature with an average fidelity of 0.995 over more than 40 measurements on different states on the Bloch sphere with a maximum fidelity of 0.99992. Also, we apply the methodology to the dark NV nuclear spin state. The state is read via the electron spin using the C-NOT two-qubit entanglement gate and demonstrate fidelities of the same order.
• Abstract（参考訳）: 我々はRanbi-based Quantum State Tomography (RQST) と呼ばれる新しい量子状態のキャラクタリゼーション法について報告し、特にダイヤモンド中の単一窒素空孔(NV)中心の電子スピンと核スピンについて検証し、高い忠実性を示した。 従来のトモグラフィ法とRQSTの違いは、回転演算子の実装と、測定されたデータセットからの密度行列の構築である。 室温での電子スピンの効率的な量子状態制御を,最大忠実度0.99992のブロッホ球上での40以上の状態に対する平均忠実度0.995以上で実証した。 また、この手法を暗NV核スピン状態に適用する。 状態はC-NOT2量子交絡ゲートを用いて電子スピンを介して読み取られ、同じ秩序の忠実さを示す。

関連論文リスト

• High fidelity two-qubit quantum state tomography of Electron-14N hybrid spin register in diamond [0.0]
  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。
  論文  参考訳（メタデータ） (2023-12-21T21:41:00Z)
• Repetitive readout and real-time control of nuclear spin qubits in $^{171}$Yb atoms [0.0]
  原子配列中の核スピン量子ビットの高忠実度反復射影測定を実証する。 平均的な0.98(1)の読み出しサバイバルは、暗黒状態への非共鳴散乱によって制限される。 これらの機能は、原子配列を持つ適応量子回路への重要なステップとなる。
  論文  参考訳（メタデータ） (2023-05-04T15:28:45Z)
• Scalable quantum memory nodes using nuclear spins in Silicon Carbide [0.0]
  分散量子ネットワークは、高い忠実度で任意の量子情報プロトコルを実行することができる量子ノードを必要とする。 ここでは, 4H-Silicon Carbide (4H-SiC) の固体スピンを用いることで, 核スピンを用いた高コヒーレント量子ビットレジスタの制御が可能であることを示す。
  論文  参考訳（メタデータ） (2023-02-02T12:54:58Z)
• All-Optical Nuclear Quantum Sensing using Nitrogen-Vacancy Centers in Diamond [52.77024349608834]
  マイクロ波または高周波駆動は、量子センサーの小型化、エネルギー効率、非侵襲性を著しく制限する。 我々は、コヒーレント量子センシングに対する純粋に光学的アプローチを示すことによって、この制限を克服する。 この結果から, 磁気学やジャイロスコープの応用において, 量子センサの小型化が期待できる。
  論文  参考訳（メタデータ） (2022-12-14T08:34:11Z)
• Experimental limit on non-linear state-dependent terms in quantum theory [110.83289076967895]
  3つの制御ビット列によるブラインド計測とデータ解析を実装した。 古典的ランダムビット発生器を用いて制御ビット列の1つを生成することにより、系統的効果の制御を実現する。 我々の測定では、電磁量子状態依存的な非線形性を示す証拠は見つからない。
  論文  参考訳（メタデータ） (2022-04-25T18:00:03Z)
• Beating the thermal limit of qubit initialization with a Bayesian Maxwell's demon [48.7576911714538]
  フォールトトレラント量子コンピューティングは、明確に定義された有限状態の量子レジスタを初期化する必要がある。 固体系では、これは典型的には冷たい貯水池への熱化によって達成される。 本稿では, 熱限界を超える信頼度を持つフィデューシャル量子状態を作成する方法を提案する。
  論文  参考訳（メタデータ） (2021-10-05T13:55:08Z)
• Quantum control of nuclear spin qubits in a rapidly rotating diamond [62.997667081978825]
  固体中の核スピンは環境に弱く結合し、量子情報処理と慣性センシングの魅力的な候補となる。 我々は、原子核スピンコヒーレンス時間よりも高速で1,kHzで物理的に回転するダイヤモンド中の光核スピン偏光と原子核スピンの高速量子制御を実証した。 我々の研究は、それまで到達不可能だったNV核スピンの自由を解放し、量子制御と回転センシングに対する新しいアプローチを解き放つ。
  論文  参考訳（メタデータ） (2021-07-27T03:39:36Z)
• A multiconfigurational study of the negatively charged nitrogen-vacancy center in diamond [55.58269472099399]
  広帯域ギャップ半導体の深い欠陥は、量子センシングと情報応用を実現するための主要な量子ビット候補として現れている。 ここでは、単一粒子処理とは異なり、伝統的に原子/分子に予約されていた多重構成量子化学法は、これらの欠陥中心の電子状態の多体特性を正確に記述する。
  論文  参考訳（メタデータ） (2020-08-24T01:49:54Z)
• Quantum sensing of a coherent single spin excitation in a nuclear ensemble [0.0]
  半導体量子ドット内の電子スピン量子ビットを用いて、1.9-ppmの精度で1つの核スピン励起を検出する。 核種と極性によって同定された複数のモードにわたるこの単一マグノン精度を実証する。 この研究の直接的な拡張は、長期記憶状態を含むアンサンブルのエンジニアリングされた量子状態を調べることである。
  論文  参考訳（メタデータ） (2020-08-21T15:35:59Z)
• Entanglement and control of single quantum memories in isotopically engineered silicon carbide [89.42372489576658]
  固体中の核スピンはデコヒーレンスの原因であり、スピン量子ビットにとって貴重な資源である。 炭化ケイ素(SiC)中の29Si核スピンの分離制御を実証し,光学活性希薄スピンと強結合核レジスタとの絡み合った状態を生成する。
  論文  参考訳（メタデータ） (2020-05-15T15:45:34Z)
• Observation of Cooperative Electronic Quantum Tunneling: Increasing Accessible Nuclear States in a Molecular Qudit [0.8312466807725921]
  ケルビン以下の温度での単結晶Mu-SQUID測定により,Tb2-SMMの2量体について検討した。 我々は、Tb(III)イオン間の強磁性相互作用とスピン基底状態textitJ = pm6による電子スピンの協調量子トンネルを観察する。 以上の結果から,TbIII()核スピン状態は電子スピンの協調トンネルにより読み取ることが可能であり,Tb2-SMMはd=16の優れた核スピンキュディット候補となる可能性が示唆された。
  論文  参考訳（メタデータ） (2020-04-20T13:35:55Z)

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。