論文の概要: Magnetic Field Detection Using a Two-Qubit System Under Noisy Heisenberg Interaction
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2410.22723v1
- Date: Wed, 30 Oct 2024 06:13:15 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2024-10-31 14:27:18.457874
- Title: Magnetic Field Detection Using a Two-Qubit System Under Noisy Heisenberg Interaction
- Title（参考訳）: ノイズハイゼンベルク相互作用下における2Qubitシステムによる磁界検出
- Authors: George Biswas, Sayan Sengupta, Anindya Biswas,
- Abstract要約: ノイズの多い2量子ビット系を用いた磁界検出器の設計法を提案する。
磁場はデコヒーレンス過程に大きく影響しないが、時間とともに帰還確率に顕著な振動をもたらす。
これらの結果は、実用的な量子ベースの磁場検出器の実現の可能性を示している。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 2.7855886538423182
- License:
- Abstract: We propose a method to design a magnetic field detector using a noisy two-qubit system. The system evolves under a noisy Heisenberg interaction Hamiltonian, and we investigate its behavior by calculating both the $l_1$-norm of quantum coherence and the return probability in the presence and absence of an external magnetic field. We allow for decoherence modeled by quasi-static charge noise in the exchange coupling of the two-qubit system and find that, while the magnetic field does not significantly influence the decoherence process, it introduces a distinct oscillation in the return probability over time. Importantly, the oscillation frequency is directly proportional to the strength of the applied magnetic field, providing a clear signature that can be used for magnetic field detection. These results point towards the feasibility of realizing a practical quantum-based magnetic field detector, with the ability to operate under noisy conditions while maintaining sensitivity to the field strength.
- Abstract（参考訳）: ノイズの多い2量子ビット系を用いた磁界検出器の設計法を提案する。
このシステムはハイゼンベルク相互作用ハミルトニアンの雑音下で進化し、量子コヒーレンスの$l_1$-normと外部磁場の有無の戻り確率を計算してその挙動を解明する。
2ビット系の交換結合における準静電荷ノイズによってモデル化されたデコヒーレンスを許容し、磁場はデコヒーレンス過程に大きく影響しないが、時間とともにリターン確率に顕著な振動をもたらす。
重要なことに、発振周波数は印加磁場の強度に直接比例し、磁場検出に使用できる明確なシグネチャを提供する。
これらの結果は、実効的な量子ベース磁場検出器の実現が可能であり、磁場強度に対する感度を維持しながらノイズ条件下での動作が可能であることを示唆している。
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