論文の概要: Phonon Dephasing, Entanglement and Exchange-Only Toffoli Gate Sequence in Quantum Dot Spin Chains
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2409.14735v1
- Date: Mon, 21 Oct 2024 03:10:40 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2024-11-06 21:23:54.392499
- Title: Phonon Dephasing, Entanglement and Exchange-Only Toffoli Gate Sequence in Quantum Dot Spin Chains
- Title（参考訳）: 量子ドットスピン鎖におけるフォノンデファス、エンタングル、交換オンリートフォリゲート配列
- Authors: Guanjie He,
- Abstract要約: 量子ドットスピン鎖システムは、量子シミュレーションと集合電子の挙動の研究に不可欠である。
第1章では、拡張されたハバードモデル、二重量子ドットシステム、電子-フォノンカップリングに焦点を当てた重要な概念を紹介している。
第3章では、拡張ハバードモデルによって記述された多電子量子ドットスピンチェーンの絡み合いエントロピーについて検討する。
第4章はハイゼンベルクモデルで定義された9スピン9量子ドット系の操作列を探索する。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
- License: http://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/4.0/
- Abstract: The quantum dot spin chain system is vital for quantum simulation and studying collective electron behaviors, necessitating an understanding of its mechanisms and control protocols. Chapter 1 introduces key concepts, focusing on the extended Hubbard model, double quantum dot systems, and electron-phonon coupling. Chapter 2 explores electron-phonon coupling in multielectron double quantum dots under unbiased and biased scenarios via detuning variations. In the unbiased case, dephasing due to electron-phonon coupling generally increases with more electrons in the right dot; this trend is inconsistent in the biased case, suggesting potential advantages of multielectron quantum dots under certain conditions. Chapter 3 investigates entanglement entropy in a multielectron quantum dot spin chain described by the extended Hubbard model. Local and pairwise entanglement are influenced by Coulomb interactions, tunneling strengths, electronic configurations, and site potential energies. The entanglement diagram reveals phase transitions significantly impacted by coupling strength ratios and potential energy variations; adjusting the potential energy of a specific dot critically influences ground state configurations and entanglement entropy. Chapter 4, inspired by the decoherence-free subspace concept, explores operation sequences in a nine-spin, nine-quantum-dot system defined by the Heisenberg model, with bases determined by total angular momentum quantum numbers. Employing the Krotov method of quantum optimal control, we identify a more efficient pulse-level operation sequence for an exchange-only quantum dot spin chain, offering a superior alternative to conventional quantum gate decomposition and potentially enhancing the development of more concise quantum algorithm representations.
- Abstract（参考訳）: 量子ドットスピンチェインシステムは、量子シミュレーションや集合電子の挙動の研究に不可欠であり、その機構や制御プロトコルを理解する必要がある。
第1章では、拡張されたハバードモデル、二重量子ドットシステム、電子-フォノンカップリングに焦点を当てた重要な概念を紹介している。
第2章では、多電子二重量子ドットにおける電子-フォノンカップリングについて、偏りのない、偏りのないシナリオ下での研究を行っている。
偏りのない場合、電子-フォノンカップリングによる強調は、一般的に右点のより多くの電子で増加するが、この傾向は偏りのない場合と矛盾し、特定の条件下での多電子量子ドットの潜在的な利点を示唆している。
第3章では、拡張ハバードモデルによって記述された多電子量子ドットスピンチェーンの絡み合いエントロピーについて検討する。
局所的および対的絡み合いはクーロン相互作用、トンネル強度、電子配置、サイトポテンシャルエネルギーの影響を受けている。
エンタングルメント図は、結合強度比とポテンシャルエネルギーの変動によって著しく影響を受ける相転移を明らかにし、特定の点のポテンシャルエネルギーを調整することは、基底状態の配置とエンタングルメントのエントロピーに重大な影響を及ぼす。
第4章は、非コヒーレンスな部分空間の概念に触発され、ハイゼンベルクモデルによって定義される9スピン9量子ドット系の演算列を、全角運動量量子数で決定される基底で探索する。
量子最適制御のクロトフ法を用いて、交換のみの量子ドットスピンチェーンに対するより効率的なパルスレベル演算シーケンスを特定し、従来の量子ゲート分解よりも優れた代替手段を提供し、より簡潔な量子アルゴリズム表現の開発を促進する可能性がある。
関連論文リスト
- Analysis of the confinement string in (2 + 1)-dimensional Quantum Electrodynamics with a trapped-ion quantum computer [0.0]
フェルミオン性物質を含む量子電磁力学の(2+1)次元格子離散化を考える。
対称性保存および資源効率の変動量子回路を用いて理論の基礎状態を作成する。
我々は、量子量子H1-1トラップイオンデバイスとエミュレータの量子実験の結果、量子ビット間の完全な接続が古典的なノイズレスシミュレーションと一致することを示した。
論文 参考訳（メタデータ） (2024-11-08T15:18:21Z) - Analog Quantum Simulator of a Quantum Field Theory with Fermion-Spin Systems in Silicon [34.80375275076655]
フェルミオンを量子ビットにマッピングすることは、2+1$以上の時空次元で困難である。
シリコン中のドーパントアレイを用いた固有フェルミオンスピンアナログ量子シミュレータを提案する。
論文 参考訳（メタデータ） (2024-07-03T18:00:52Z) - Thermalization and Criticality on an Analog-Digital Quantum Simulator [133.58336306417294]
本稿では,69個の超伝導量子ビットからなる量子シミュレータについて述べる。
古典的Kosterlitz-Thouless相転移のシグネチャと,Kibble-Zurekスケール予測からの強い偏差を観測する。
本システムは, 対角二量体状態でディジタル的に調製し, 熱化時のエネルギーと渦の輸送を画像化する。
論文 参考訳（メタデータ） (2024-05-27T17:40:39Z) - Exploring Entanglement Spectrum and Phase Diagram in multi-electron Quantum Dot Chains [5.453850739960517]
拡張ハバードモデルによりモデル化された半導体量子ドット系の絡み合い特性について検討する。
特定の点におけるポテンシャルエネルギーを調整することにより、量子ドットの基底状態における大きな変動を同定する。
この結果から、局所的なポテンシャル変化が電子配置の顕著な再分配につながることが明らかとなった。
論文 参考訳（メタデータ） (2024-05-09T20:15:51Z) - Probing critical phenomena in open quantum systems using atom arrays [3.365378662696971]
量子臨界点において、相関は力則として崩壊し、指数は普遍的なスケール次元の集合によって決定される。
ここでは、Rydberg量子シミュレータを用いて、1次元の環と2次元の正方格子の両方の臨界基底状態を理論的に準備する。
量子システムの開放性を考慮し、調整することにより、我々は、直接、力-法則の相関を観察し、対応するスケーリング次元を抽出することができる。
論文 参考訳（メタデータ） (2024-02-23T15:21:38Z) - Enhanced quantum state transfer: Circumventing quantum chaotic behavior [35.74056021340496]
2次元量子ネットワークにおける少数粒子量子状態の転送方法を示す。
提案手法は,分散量子プロセッサやレジスタを接続する短距離量子通信を実現する方法である。
論文 参考訳（メタデータ） (2024-02-01T19:00:03Z) - 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) - Characterization and Coherent Control of Spin Qubits with Modulated
Electron Beam and Resonator [0.0]
スピン量子ビットのコヒーレントダイナミクスと制御は 量子技術にとって必須の要件です
量子ビットの集合におけるスピン量子ビットのコヒーレント制御の顕著な課題は、近傍の量子ビットのコヒーレントダイナミクスに対する磁場の破壊効果である。
本稿では、これらの量子系のコヒーレントダイナミクスを特徴付ける新しい手法を提案し、磁場を用いてコヒーレントに制御する。
論文 参考訳（メタデータ） (2023-03-31T10:29:26Z) - Universality of critical dynamics with finite entanglement [68.8204255655161]
臨界近傍の量子系の低エネルギー力学が有限絡みによってどのように変化するかを研究する。
その結果、時間依存的臨界現象における絡み合いによる正確な役割が確立された。
論文 参考訳（メタデータ） (2023-01-23T19:23:54Z) - Quantum Phases of Matter on a 256-Atom Programmable Quantum Simulator [41.74498230885008]
決定論的に作成された中性原子の2次元配列に基づくプログラマブル量子シミュレータを実証する。
我々は高忠実度反強磁性状態の生成と特徴付けによりシステムをベンチマークする。
次に、相互作用とコヒーレントレーザー励起の間の相互作用から生じるいくつかの新しい量子相を作成し、研究する。
論文 参考訳（メタデータ） (2020-12-22T19:00:04Z) - Analytical view on tunnable electrostatic quantum swap gate in
tight-binding model [0.0]
半導体中の単一電子を用いた2つの二重結合量子ドットの連鎖に実装された一般化静電量子スワップゲートを示す。
クーロン静電気反発による反相関原理は単一電子デバイスで利用される。
量子絡み合いの形成は、分析結果によって特定され、支持される。
論文 参考訳（メタデータ） (2020-01-07T02:20:27Z)
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。