論文の概要: Transporting, splitting, and connecting spin singlet pairs in a topological pump
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2409.02984v2
- Date: Mon, 23 Dec 2024 13:31:49 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2024-12-24 15:50:44.673000
- Title: Transporting, splitting, and connecting spin singlet pairs in a topological pump
- Title（参考訳）: トポロジカルポンプにおけるスピン一重項対の輸送、分割、結合
- Authors: Zijie Zhu, Yann Kiefer, Samuel Jele, Marius Gächter, Giacomo Bisson, Konrad Viebahn, Tilman Esslinger,
- Abstract要約: 光格子中にフェルミオンカリウム-40原子の2つの磁性状態のスピン一重項対を作る。
我々は,50以上の格子点に対して99.78(3)%の単一シフト忠実度を持つペアポンピングを実現し,このペアを非コヒーレンスな部分空間に分割する。
我々の研究は、絡み合いの複雑なパターンを作り、量子処理、センシング、原子干渉計への新しいアプローチを示す。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
- License:
- Abstract: Transporting and connecting quantum states are key capabilities for larger-scale quantum information processing. Concrete challenges are the coherent shuttling and the manipulation of distant quantum states in an optical lattice. Here, we create spin singlet pairs of two magnetic states of fermionic potassium-40 atoms in an optical lattice and use a bi-directional topological Thouless pump to transport, coherently split, and separate the pairs, as well as to demonstrate interaction between them via tuneable $($swap$)^\alpha$-gate operations. We achieve pair pumping with a single-shift fidelity of 99.78(3)% over 50 lattice sites and split the pairs within a decoherence-free subspace. Gates are implemented by superexchange interaction, allowing us to produce interwoven spin singlets. For read-out, we apply a magnetic field gradient, resulting in single- and multi-frequency singlet-triplet oscillations. Our work shows avenues to create complex patterns of entanglement and new approaches to quantum processing, sensing, and atom interferometry.
- Abstract（参考訳）: 量子状態の転送と接続は、大規模量子情報処理の鍵となる機能である。
具体的な課題は、光格子内のコヒーレントなシャットリングと遠い量子状態の操作である。
ここでは、光格子中にフェルミオンカリウム-40原子の2つの磁気状態からなるスピン一重項対を作成し、双方向のトポロジカルThoulessポンプを用いて、それらの対を輸送し、コヒーレントに分割し、分離し、調整可能な$($swap$)^\alpha$-gate演算によってそれらの相互作用を実証する。
我々は,50以上の格子点に対して99.78(3)%の単一シフト忠実度を持つペアポンピングを実現し,このペアを非コヒーレンスな部分空間に分割する。
ゲートは超交換相互作用によって実装され、織り合わされたスピン一重項を生成することができる。
読み出しには磁場勾配を適用し、結果として単周波および多周波一重項ストリップレット振動が生じる。
我々の研究は、絡み合いの複雑なパターンを作り、量子処理、センシング、原子干渉計への新しいアプローチを示す。
関連論文リスト
- Coherent excitation transport through ring-shaped networks [0.0]
導体に結合したリング状の回路を通る物質波のコヒーレントな量子輸送は、メソスコピック物理学において象徴的なシステムを定義する。
本研究では,物質波の伝播を伴わずに,リングネットワークを経由する励起のソース・アンド・ドレイン輸送について検討する。
論文 参考訳（メタデータ） (2023-10-27T08:31:20Z) - Dipolar quantum solids emerging in a Hubbard quantum simulator [45.82143101967126]
長距離および異方性相互作用は、量子力学的多体系における豊富な空間構造を促進する。
我々は,光学格子における長距離双極子相互作用を用いて,新しい相関量子相を実現できることを示す。
この研究は、長距離および異方性相互作用を持つ幅広い格子モデルの量子シミュレーションへの扉を開く。
論文 参考訳（メタデータ） (2023-06-01T16:49:20Z) - Quantum process tomography of continuous-variable gates using coherent
states [49.299443295581064]
ボソニックモード超伝導回路におけるコヒーレント状態量子プロセストモグラフィ(csQPT)の使用を実証する。
符号化量子ビット上の変位とSNAP演算を用いて構築した論理量子ゲートを特徴付けることにより,本手法の結果を示す。
論文 参考訳（メタデータ） (2023-03-02T18:08:08Z) - State Transfer and Entanglement between Two- and Four-Level Atoms in A
Cavity [0.4724825031148412]
本稿では,複数の原子量子ビットから1つのキューディットに量子情報を転送する手法を提案する。
量子ビット-量子相互作用により、我々のスキームは量子状態の効率と測定を独立に転送できる。
論文 参考訳（メタデータ） (2023-02-22T03:16:54Z) - Quantum emulation of the transient dynamics in the multistate
Landau-Zener model [50.591267188664666]
本研究では,Landau-Zenerモデルにおける過渡ダイナミクスを,Landau-Zener速度の関数として検討する。
我々の実験は、工学的なボソニックモードスペクトルに結合した量子ビットを用いたより複雑なシミュレーションの道を開いた。
論文 参考訳（メタデータ） (2022-11-26T15:04:11Z) - Modelling semiconductor spin qubits and their charge noise environment
for quantum gate fidelity estimation [0.9406493726662083]
半導体量子ドットに閉じ込められた電子のスピンは量子ビット(量子ビット)の実装の有望な候補である。
本稿では、二重量子ドット(DQD)デバイスと荷電ノイズ環境のための共モデリングフレームワークを提案する。
量子ゲート誤差と量子ドット閉じ込めの逆相関を求める。
論文 参考訳（メタデータ） (2022-10-10T10:12:54Z) - Simulation of interaction-induced chiral topological dynamics on a
digital quantum computer [3.205614282399206]
キラルエッジ状態は、量子情報処理と電子輸送に関連するパラダイム的トポロジカル状態として追求されている。
我々は、フラックスやスピン軌道結合の代わりに、適切に設計された相互作用によって誘導されるキラルトポロジカルな伝播を示す。
このプラットフォームの量子的性質を活かして、現在の雑音型中間スケール量子コンピュータ(NISQ)における量子ビット数とゲート忠実性の制限を回避した。
論文 参考訳（メタデータ） (2022-07-28T18:00:29Z) - Two-qubit gate in neutral atoms using transitionless quantum driving [0.0]
中立原子系はゲートベースの量子コンピューティングを実現するための有望なプラットフォームとして機能する。
超伝導系や閉じ込められたイオンのような競合するプラットフォームの背後にある2ビットのゲートフィデリティラグが絡み合う。
我々は、中性原子に対するRydberg-blockade機構に基づく高速で頑健で高忠実な制御Zゲートを提案する。
論文 参考訳（メタデータ） (2022-06-17T17:51:49Z) - Tuning long-range fermion-mediated interactions in cold-atom quantum
simulators [68.8204255655161]
コールド原子量子シミュレータにおける工学的な長距離相互作用は、エキゾチックな量子多体挙動を引き起こす。
そこで本研究では,現在実験プラットフォームで利用可能ないくつかのチューニングノブを提案する。
論文 参考訳（メタデータ） (2022-03-31T13:32:12Z) - A quantum processor based on coherent transport of entangled atom arrays [44.62475518267084]
量子プロセッサは動的で非局所的な接続を持ち、絡み合った量子ビットは高い並列性でコヒーレントに輸送されることを示す。
このアーキテクチャを用いて,クラスタ状態や7キュービットのSteane符号状態などの絡み合ったグラフ状態のプログラム生成を実現する。
論文 参考訳（メタデータ） (2021-12-07T19:00:00Z) - Telecom-heralded entanglement between remote multimode solid-state
quantum memories [55.41644538483948]
将来の量子ネットワークは、遠方の場所間の絡み合いの分布を可能にし、量子通信、量子センシング、分散量子計算への応用を可能にする。
ここでは,空間的に分離された2つの量子ノード間の有意な絡み合いのデモンストレーションを行い,その絡み合いを多モードの固体量子メモリに格納する。
また, 得られた絡み合いは, ヘラルディング経路の損失に対して頑健であり, 62時間モードの時間多重動作を示す。
論文 参考訳（メタデータ） (2021-01-13T14:31:54Z)
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。