論文の概要: Magnon Blockade with Skyrmion Qubit-Magnon Coupling in a Hybrid Quantum System
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2412.11359v2
- Date: Tue, 21 Jan 2025 12:59:04 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2025-01-22 14:15:08.598604
- Title: Magnon Blockade with Skyrmion Qubit-Magnon Coupling in a Hybrid Quantum System
- Title（参考訳）: ハイブリッド量子系におけるスカイミリオン量子ビット-マグノンカップリングによるマグノン遮断
- Authors: Si-Tong Jin, Shi-Wen He, Zi-Long Yang, Xuanxuan Xin, Chong Li,
- Abstract要約: マグノン・ブロッキング(Magnon blockade)は、単一マグノン状態を生成するための基本的な量子現象である。
本稿では,YIGマイクロマグネットとスカイミリオンからなるハイブリッドシステムにおいて,マグノン遮断を発生させる理論的手法を提案する。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 12.719202249840517
- License:
- Abstract: Magnon blockade is a fundamental quantum phenomenon for generating single-magnon state, which gradually becomes one of the candidates for quantum information processing. In this paper, we propose a theoretical scheme to generate the magnon blockade in a hybrid system consisting of a YIG micromagnet and a skyrmion. Considering weak probing of the magnon and driving of the skyrmion qubit, the second-order correlation function is analytically derived, and the optimal condition for realizing the magnon blockade is identified. Under the optimal condition, we systematically analyze the behavior of the second-order correlation function $g^{(2)}(0)$ under different parameter regimes. Our analysis shows that with appropriate driving and probing field intensities, the magnon blockade effect can be significantly enhanced, effectively suppressing multi-magnon states and facilitating the generation of high-purity single-magnon states exhibiting pronounced antibunching. Furthermore, we explore the physical mechanisms underlying the magnon blockade, revealing the coexistence and interplay of conventional and unconventional magnon blockade. This scheme provides a versatile all-magnetic platform for generating high purity single-magnon sources.
- Abstract（参考訳）: マグノン遮断は単一マグノン状態を生成するための基本的な量子現象であり、徐々に量子情報処理の候補の1つとなる。
本稿では,YIGマイクロマグネットとスカイミリオンからなるハイブリッドシステムにおいて,マグノン遮断を発生させる理論的手法を提案する。
マグノンの弱い探査とスカイミオン量子ビットの駆動を考えると、2階相関関数は解析的に導出され、マグノン遮断を実現するための最適条件が特定される。
最適条件下では、2階相関関数 $g^{(2)}(0)$ の挙動を異なるパラメータ条件下で系統的に解析する。
本研究は, 適切な運転およびフィールド強度を求めることにより, マグノン遮断効果が著しく向上し, マルチマグノン状態が効果的に抑制され, 高純度単一マグノン状態の発生が促進されることを示した。
さらに,マグノン遮断の基盤となる物理的メカニズムについて検討し,従来型および非従来型マグノン遮断の共存と相互作用を明らかにする。
このスキームは、高純度単一マグノン源を生成するための汎用的な全磁性プラットフォームを提供する。
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