論文の概要: Direct Readout of Nitrogen-Vacancy Hybrid-Spin Quantum Register in Diamond by Photon Arrival Time Analysis
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2409.03341v1
- Date: Thu, 5 Sep 2024 08:38:10 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2024-09-06 21:20:12.489259
- Title: Direct Readout of Nitrogen-Vacancy Hybrid-Spin Quantum Register in Diamond by Photon Arrival Time Analysis
- Title（参考訳）: 光子アーリバル時間解析によるダイヤモンド中の窒素-原子価ハイブリッドスピン量子レジスタの直接読み出し
- Authors: Jingyan He, Yu Tian, Zhiyi Hu, Runchuan Ye, Xiangyu Wang, Dawei Lu, Nanyang Xu,
- Abstract要約: 量子状態の読み出しは、量子技術において重要な役割を担い、センシング、計算、セキュアな通信の用途にまたがる。
単一レーザーパルスを用いたダイヤモンドの窒素空孔中心におけるハイブリッドスピン状態の個体群を効率的に読み取るための新しい手法を提案する。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 5.138956556369588
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: Quantum state readout plays a pivotal role in quantum technologies, spanning applications in sensing, computation, and secure communication. In this work, we introduce a new approach for efficiently reading populations of hybrid-spin states in the nitrogen-vacancy center of diamond using a single laser pulse, which utilizes the excited state level anti-crossing mechanism at around 500 Gs. Reading spin state populations through this approach achieves the same outcome as traditional quantum state diagonal tomography but significantly reduces the experimental time by an order of magnitude while maintaining fidelity. Moreover, this approach may be extended to encompass full-state tomography, thereby obviating the requirement for a sequence of spin manipulations and mitigating errors induced by decoherence throughout the procedure.
- Abstract（参考訳）: 量子状態の読み出しは、量子技術において重要な役割を担い、センシング、計算、セキュアな通信の用途にまたがる。
本研究では, ダイヤモンドの窒素空孔中心におけるハイブリットスピン状態の集団を, 励起状態レベルの反交差機構を約500Gsで利用し, 効率よく読み取る方法を提案する。
このアプローチを通じてスピン状態の集団を読むことは、従来の量子状態対角線トモグラフィと同等の結果を得るが、忠実性を維持しながら実験時間を桁違いに減少させる。
さらに、このアプローチは全状態トモグラフィを包含するように拡張することができ、これにより、一連のスピン操作の要求を回避し、手続き全体を通してデコヒーレンスによって引き起こされるエラーを軽減できる。
関連論文リスト
- Simulating Gaussian boson sampling quantum computers [68.8204255655161]
実験的なガウスボソンサンプリングネットワークをシミュレートする最近の理論手法について概説する。
主に、量子力学の位相空間表現を使用する手法に焦点を当てる。
GBSの理論、最近の実験、その他の手法についても概説する。
論文 参考訳（メタデータ） (2023-08-02T02:03:31Z) - Two-photon-transition superadiabatic passage in an nitrogen-vacancy
center in diamond [8.931025947871413]
3レベル固体スピン系における集団移動を実現するための超断熱量子駆動実験を行った。
結果は量子情報処理や量子システムのコヒーレントな操作に有用なツールとなるかもしれない。
論文 参考訳（メタデータ） (2023-07-04T12:07:02Z) - 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) - 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) - Retrieving space-dependent polarization transformations via near-optimal
quantum process tomography [55.41644538483948]
トモグラフィー問題に対する遺伝的および機械学習アプローチの適用について検討する。
ニューラルネットワークベースのスキームは、リアルタイムにキャラクタリゼーションを必要とするアプリケーションにおいて、重要なスピードアップを提供する。
これらの結果は、より一般的な量子プロセスにおけるトモグラフィーアプローチの最適化の基礎となることを期待する。
論文 参考訳（メタデータ） (2022-10-27T11:37:14Z) - Measurements of spin-coherence in NV centers for diamond-based quantum
sensors [0.0]
ダイヤモンド中の窒素空孔中心は、長いコヒーレンス時間に代わる有望な選択肢である。
超純ダイヤモンド試料中のNV中心のアンサンブルのスピンコヒーレンス特性について述べる。
論文 参考訳（メタデータ） (2022-09-12T18:21:50Z) - Robust quantum-network memory based on spin qubits in isotopically
engineered diamond [0.0]
NV中心の光リンク操作に対して堅牢な長寿命量子メモリを提供する。
この結果から,複雑なアルゴリズムと誤り訂正を検証可能なテストベッド量子ネットワークの実現が期待できる。
論文 参考訳（メタデータ） (2021-11-18T16:13:45Z) - Multidimensional cluster states using a single spin-photon interface
coupled strongly to an intrinsic nuclear register [48.7576911714538]
フォトニッククラスター状態は、測定ベースの量子コンピューティングと損失耐性量子通信のための強力なリソースである。
核レジスタに強く結合した1つの効率的なスピン光子インタフェースを用いた多次元格子クラスター状態の生成を提案する。
論文 参考訳（メタデータ） (2021-04-26T14:41:01Z) - Probing the coherence of solid-state qubits at avoided crossings [51.805457601192614]
本研究では,核スピン浴と相互作用する常磁性欠陥の量子力学について検討した。
提案された理論的アプローチは、第一原理からスピン量子ビットのコヒーレンス特性を設計する方法を舗装する。
論文 参考訳（メタデータ） (2020-10-21T15:37:59Z) - Orientational quantum revivals induced by a single-cycle terahertz pulse [2.4298571485464913]
単一サイクルのTHzパルスを用いた配向量子再生(OQR)の生成に関する解析的および数値的研究を行った。
原理の証明として、線形極性分子HCNのパルスパラメータを実験的に許容する手法について検討する。
関連する量子機構を可視化するために,時間進化作用素のマグナス展開を用いた3状態分光モデルを導出する。
論文 参考訳（メタデータ） (2020-09-26T05:14:50Z)
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。