論文の概要: Reservoir-engineered spin squeezing in quantum hybrid solid-state platforms

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2410.15588v1
• Date: Mon, 21 Oct 2024 02:14:33 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2024-10-22 13:18:01.421664
• Title: Reservoir-engineered spin squeezing in quantum hybrid solid-state platforms
• Title（参考訳）: 量子ハイブリッド固体プラットフォームにおけるReservoir-Engineered Spin Squeezing
• Authors: Jayakrishnan M. P. Nair, Benedetta Flebus,
• Abstract要約: 懸濁固体浴から放出される電磁ノイズと相互作用する固体量子ビットのアンサンブル内での長時間のスピンスクイーズを生成する手法を提案する。 その結果, 固体スピン欠陥のアンサンブルにおいて, 安定状態多体絡みを発生させる手段として, 適切な条件下で安定状態スピンスキューズを行うことが可能であることが示唆された。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
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• Abstract: Spin squeezing, a form of many-body entanglement, is a crucial resource in quantum metrology and information processing. While experimentally viable protocols for generating stable spin squeezing have been proposed in quantum-optical platforms using atomic ensembles, there is growing interest in quantum hybrid solid-state systems as alternative platforms for exploring many-body quantum phenomena. In this work, we propose a scheme to generate long-lived spin squeezing in an ensemble of solid-state qubits interacting with electromagnetic noise emitted by a squeezed solid-state bath. We identify the conditions under which quantum correlations within the bath can be transferred to the qubit array, effectively driving the qubits into an entangled state, regardless of their initial configuration. To assess the experimental feasibility of our approach, we investigate the dynamics of an array of solid-state spin defects coupled to a common ferromagnetic bath, which is driven into a non-equilibrium squeezed state through its interaction with a surface acoustic wave mode. Our results demonstrate that the ensemble can exhibit steady-state spin squeezing under suitable conditions, paving the way for the generation of steady-state many-body entanglement in ensembles of solid-state spin defects.
• Abstract（参考訳）: スピンスクイーズ(英: Spin squeezing)は、多体の絡み合いの一種で、量子力学と情報処理において重要な資源である。 安定なスピンスクイーズを生成するための実験可能なプロトコルは、原子アンサンブルを用いた量子光学プラットフォームで提案されているが、多体量子現象を探索する代替プラットフォームとして、量子ハイブリッド固体系への関心が高まっている。 本研究では, 懸濁固体浴から放出される電磁ノイズと相互作用する固体量子ビットのアンサンブルにおいて, 長時間のスピンスクイーズを生成する手法を提案する。 浴槽内の量子相関を量子ビットアレイに転送できる条件を特定し, 初期構成にかかわらず, 量子ビットを効果的に絡み合った状態に駆動する。 本研究では, 強磁性浴に結合した固体スピン欠陥のアレイの動的挙動を, 表面波動モードとの相互作用により非平衡圧縮状態に駆動する手法について検討した。 本研究は, 固体スピン欠陥のアンサンブルにおける定常多体絡みの発生過程を解明し, 適切な条件下で安定状態スピンスチーズを発現できることを実証した。

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