論文の概要: Expediting quantum state transfer through long-range extended XY model
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2501.16196v1
- Date: Mon, 27 Jan 2025 16:48:08 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2025-01-28 13:54:02.328885
- Title: Expediting quantum state transfer through long-range extended XY model
- Title（参考訳）: 長距離拡張XYモデルによる量子状態伝達の高速化
- Authors: Sejal Ahuja, Tanoy Kanti Konar, Leela Ganesh Chandra Lakkaraju, Aditi Sen De,
- Abstract要約: 長距離相互作用は量子状態転送プロトコルの効率を大幅に向上させることを示す。
本研究は,長距離状態が相互作用範囲と伝達効率の最適バランスを提供するものであることを確認した。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
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- Abstract: Going beyond short-range interactions, we explore the role of long-range interactions in the extended XY model for transferring quantum states through evolution. In particular, employing a spin-1/2 chain with interactions decaying as a power law, we demonstrate that long-range interactions significantly enhance the efficiency of a quantum state transfer (QST) protocol, reducing the minimum time required to achieve fidelity beyond the classical limit. Our study identifies the long-range regime as providing an optimal balance between interaction range and transfer efficiency, outperforming the protocol with the short-range interacting model. Our detailed analysis reveals the impact of system parameters, such as anisotropy, magnetic field strength, and coordination number, on QST dynamics. Specifically, we find that intermediate coordination numbers lead to a faster and more reliable state transfer, while extreme values diminish performance. Further, we exhibit that the presence of long-range interactions also improves the achievable fidelity, mitigating its decline associated with increasing system-size.
- Abstract（参考訳）: 短距離相互作用を超えて、進化を通じて量子状態を伝達する拡張XYモデルにおける長距離相互作用の役割を探求する。
特に、相互作用が減衰するスピン-1/2連鎖を電力法則として用いて、長距離相互作用が量子状態伝達(QST)プロトコルの効率を大幅に向上し、古典的限界を超える忠実性を達成するのに必要な最小時間を短縮することを示した。
本研究は、長距離通信方式を、通信範囲と転送効率の最適バランスを提供するものであり、短距離通信モデルよりも優れたプロトコルであることを示す。
そこで本研究では, 異方性, 磁場強度, 配向数などのシステムパラメータがQST力学に与える影響を詳細に解析した。
具体的には、中間コーディネート数がより高速で信頼性の高い状態転送につながるのに対して、極端な値は性能を低下させる。
さらに,長距離相互作用の存在によって達成可能な忠実度も向上し,システムサイズの増加に伴う低下を緩和することを示した。
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