論文の概要: Dissipation-Assisted Steady-State Entanglement Engineering based on Electron Transfer Models

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2504.02101v1
• Date: Wed, 02 Apr 2025 20:05:52 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2025-04-04 12:56:10.024159
• Title: Dissipation-Assisted Steady-State Entanglement Engineering based on Electron Transfer Models
• Title（参考訳）: 電子移動モデルに基づく散逸支援定常絡み合い工学
• Authors: Mingjian Zhu, Visal So, Guido Pagano, Han Pu,
• Abstract要約: 本稿では,トラップイオン量子シミュレータ上で実装可能な,散逸支援型絡み合い生成プロトコルを提案する。 我々のアプローチは、最近実験で実現されたシングルサイト分子電子移動(ET)モデルに基づいている。 外部自由度に結合すると、ETモデルは散逸的な量子制御機構として利用できることを示す。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 1.4986295679605246
• License:
• Abstract: We propose a series of dissipation-assisted entanglement generation protocols that can be implemented on a trapped-ion quantum simulator. Our approach builds on the single-site molecular electron transfer (ET) model recently realized in the experiment [So et al. Sci. Adv. 10, eads8011 (2024)]. This model leverages spin-dependent boson displacement and dissipation controlled by sympathetic cooling. We show that, when coupled to external degrees of freedom, the ET model can be used as a dissipative quantum control mechanism, enabling the precise tailoring of both spin and phonon steady state of a target sub-system. We derive simplified analytical formalisms that offer intuitive insights into the dissipative dynamics. Using realistic interactions in a trapped-ion system, we develop a protocol for generating $N$-qubit and $N$-boson $W$ states. Additionally, we generalize this protocol to realize generic $N$-qubit Dicke states with tunable excitation numbers. Finally, we outline a realistic experimental setup to implement our schemes in the presence of noise sources.
• Abstract（参考訳）: 本稿では,トラップイオン量子シミュレータ上で実装可能な,散逸支援型絡み合い生成プロトコルを提案する。 我々のアプローチは、最近実験で実現された単一部位分子電子移動(ET)モデル(So et al Sci. Adv. 10, eads8011 (2024))に基づく。 このモデルは、交感冷却によって制御されるスピン依存ボソン変位と散逸を利用する。 外部自由度に結合すると、ETモデルは散逸的な量子制御機構として利用でき、ターゲットサブシステムのスピンとフォノンの定常状態の精密な調整を可能にする。 我々は、散逸力学に関する直感的な洞察を提供する簡易な分析形式主義を導出する。 捕捉イオン系における現実的な相互作用を用いて,$N$-qubitおよび$N$-boson$W$状態を生成するためのプロトコルを開発する。 さらに、このプロトコルを一般化して、可変励起数で一般的な$N$-qubit Dicke状態を実現する。 最後に,ノイズ発生源の存在下で,提案手法を実装するための現実的な実験環境について概説する。

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