論文の概要: Accelerating multipartite entanglement generation in non-Hermitian superconducting qubits

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2409.03414v1
• Date: Thu, 5 Sep 2024 11:03:16 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2024-09-06 21:00:20.730450
• Title: Accelerating multipartite entanglement generation in non-Hermitian superconducting qubits
• Title（参考訳）: 非エルミート超伝導量子ビットにおける加速多部エンタングルメント生成
• Authors: Chimdessa Gashu Feyisa, J. S. You, Huan-Yu Ku, H. H. Jen,
• Abstract要約: 非エルミート量子ビットにおける多部交絡の高速な生成を提案する。 エルミート量子ビットは、非エルミート量子ビットに匹敵する時間スケールで、0.9995$以上の高忠実度でGHZ状態を生成することができることを示す。
• 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: Open quantum systems are susceptible to losses in information, energy, and particles due to their surrounding environment. One novel strategy to mitigate these losses is to transform them into advantages for quantum technologies through tailored non-Hermitian quantum systems. In this work, we theoretically propose a fast generation of multipartite entanglement in non-Hermitian qubits. Our findings reveal that weakly coupled non-Hermitian qubits can accelerate multiparty entanglement generation by thousands of times compared to Hermitian qubits, in particular when approaching the $2^n$-th order exceptional points of $n$ qubits in the ${\cal P}{\cal T}-$ symmetric regime. Furthermore, we show that Hermitian qubits can generate GHZ states with a high fidelity more than $0.9995$ in a timescale comparable to that of non-Hermitian qubits, but at the expense of intense driving and large coupling constant. Our approach is scalable to a large number of qubits, presenting a promising pathway for advancing quantum technologies through the non-Hermiticity and higher-order exceptional points in many-body quantum systems.
• Abstract（参考訳）: オープン量子システムは、周囲の環境によって情報、エネルギー、粒子の損失を受けやすい。 これらの損失を軽減する新しい戦略の1つは、調整された非エルミート量子システムによって量子技術の利点に転換することである。 本研究では,非エルミート量子ビットにおける高速なマルチパートエンタングルメントを理論的に提案する。 以上の結果から,非エルミート量子ビットはエルミート量子ビットと比較して数千倍の高速化が可能であり,特に${\cal P}{\cal T}-$対称状態において,2^n$-次の例外点が$n$-qubitsに近づいた。 さらに,Hermitian qubits は非Hermitian qubits に匹敵する時間スケールで 0.9995$ 以上の高忠実度な GHZ 状態を生成することができることを示した。 我々のアプローチは、多くの量子ビットに対してスケーラブルであり、多体量子系における非ハーミティリティと高次例外点を通して量子技術の進歩を期待できる経路を提供する。

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