論文の概要: Floquet Engineering Clock Transitions in Magnetic Molecules

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2503.12197v1
• Date: Sat, 15 Mar 2025 16:33:14 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2025-03-18 12:28:42.603443
• Title: Floquet Engineering Clock Transitions in Magnetic Molecules
• Title（参考訳）: 磁性分子におけるフロケットエンジニアリングクロック遷移
• Authors: Andrew Cupo, Shuanglong Liu, Silas Hoffman, X. -G. Zhang, Hai-Ping Cheng,
• Abstract要約: 磁気分子のフラケット工学を時間周期磁場を用いて研究する。 低ライジングエネルギーレベルの顕著な連続的なチューニング性を示す。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 1.1534313664323634
• License:
• Abstract: We theoretically study Floquet engineering of magnetic molecules via a time-periodic magnetic field that couples to the emergent total spin of the metal center. By focusing on an $S = 1$ electronic spin Hamiltonian containing the zero-field and Zeeman terms, we demonstrate significant continuous tunability of the low-lying energy levels. Remarkably, under the action of linearly polarized Floquet controls, all three energy levels retain their stability against variations in an external static magnetic field so that any pair of renormalized energy levels forms a clock transition qubit. This property is closely linked to having a net-zero total Zeeman shift, which results from both static and effective dynamical contributions. Further physical insights are obtained from an effective Hamiltonian, derived analytically from second order van Vleck degenerate perturbation theory. Based on our theoretical predictions, experimentalists will be able to dynamically tune qubit energy gaps to values that are useful in their specific laboratory settings, while retaining the spin decoherence suppressing effect of maintaining a clock transition.
• Abstract（参考訳）: 理論的には、金属中心の創発的全スピンと結合する時間周期磁場を介して磁気分子のフロケット工学を研究する。 ゼロ場とゼーマン項を含むS = 1$電子スピンハミルトニアンに焦点を合わせることで、低層エネルギー準位の顕著な連続的なチューニング性を示す。 顕著なことに、リニア偏極フロケ制御の下では、3つのエネルギー準位は外部の静磁場の変動に対して安定性を保持し、任意の再正規化エネルギー準位がクロック遷移量子ビットを形成する。 この性質は、ゼロ全体のゼーマンシフトと密接に関連しており、これは静的および効果的な動的寄与から生じる。 さらに物理的な洞察は、第二次ファン・ヴレック縮退摂動理論から解析的に導かれる実効ハミルトニアンから得られる。 理論的な予測に基づいて、実験者は、クロック遷移の維持によるスピンデコヒーレンス抑制効果を維持しながら、特定の実験室で有用な値に量子エネルギーギャップを動的に調整することができる。

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