論文の概要: Unraveling spin entanglement using quantum gates with scanning tunneling microscopy-driven electron spin resonance

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2505.09428v1
• Date: Wed, 14 May 2025 14:29:48 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2025-05-15 21:44:09.492952
• Title: Unraveling spin entanglement using quantum gates with scanning tunneling microscopy-driven electron spin resonance
• Title（参考訳）: 走査型トンネル顕微鏡駆動電子スピン共鳴を用いた量子ゲートによるスピン絡み合い
• Authors: Eric D. Switzer, Jose Reina-Gálvez, Géza Giedke, Talat S. Rahman, Christoph Wolf, Deung-Jang Choi, Nicolás Lorente,
• Abstract要約: 固体プラットフォームにおける絡み合ったスピン状態の決定論的生成を数値的に示す。 本研究は原子ベースの量子回路の実現の道を開くものである。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: Quantum entanglement is a fundamental resource for quantum information processing, and its controlled generation and detection remain key challenges in scalable quantum architectures. Here, we numerically demonstrate the deterministic generation of entangled spin states in a solid-state platform by implementing quantum gates via electron spin resonance combined with scanning tunneling microscopy (ESR-STM). Using two titanium atoms on a MgO/Ag(100) substrate as a model, we construct a two-qubit system whose dynamics are coherently manipulated through tailored microwave pulse sequences. We generate Bell states by implementing a Hadamard gate followed by a controlled-NOT gate, and evaluate its fidelity and concurrence using the quantum-master equation-based code TimeESR. Our results demonstrate that ESR-STM can create entangled states with significant fidelity. This study paves the way for the realization of atom-based quantum circuits and highlights ESR-STM as a powerful tool for probing and engineering entangled states on surfaces.
• Abstract（参考訳）: 量子エンタングルメントは量子情報処理の基本的なリソースであり、その制御された生成と検出はスケーラブルな量子アーキテクチャにおいて重要な課題である。 本稿では、電子スピン共鳴と走査トンネル顕微鏡(ESR-STM)を併用して量子ゲートを実装することにより、固体プラットフォームにおける絡み合ったスピン状態の決定論的生成を数値的に示す。 MgO/Ag(100)基板上の2つのチタン原子をモデルとして,マイクロ波パルス列を調整した2量子ビット系を構築する。 我々は、アダマールゲートと制御NOTゲートを実装してベル状態を生成し、量子マスター式ベースのTimeESRを用いてその忠実度と精度を評価する。 以上の結果から,ESR-STMは大きな忠実度を持つ絡み合った状態が生成できることが示唆された。 本研究は、原子ベースの量子回路の実現方法を示し、ESR-STMを表面の絡み合った状態の探索と工学の強力なツールとして強調する。

関連論文リスト

• Fourier Neural Operators for Learning Dynamics in Quantum Spin Systems [77.88054335119074]
  ランダム量子スピン系の進化をモデル化するためにFNOを用いる。 量子波動関数全体の2n$の代わりに、コンパクトなハミルトン観測可能集合にFNOを適用する。
  論文  参考訳（メタデータ） (2024-09-05T07:18:09Z)
• Quantum State Transfer in a Magnetic Atoms Chain Using a Scanning Tunneling Microscope [44.99833362998488]
  量子スピンチェーンの電気的制御は、量子情報処理に関連する技術での可能性から、ここ数年で際立った目標となった。 走査トンネル顕微鏡(STM)による電場を利用したS=1/2$チタン原子鎖における制御量子状態伝達の実現可能性を示す。
  論文  参考訳（メタデータ） (2024-08-13T14:45:46Z)
• Quantum error mitigation for Fourier moment computation [49.1574468325115]
  本稿では、超伝導量子ハードウェアにおける核効果場理論の文脈におけるフーリエモーメントの計算に焦点を当てる。 この研究は、制御反転ゲートを用いたアダマール試験にエコー検証と雑音再正規化を統合した。 ノイズモデルを用いて解析した結果,2桁のノイズ強度が顕著に低下することが判明した。
  論文  参考訳（メタデータ） (2024-01-23T19:10:24Z)
• Characterization and Coherent Control of Spin Qubits with Modulated Electron Beam and Resonator [0.0]
  スピン量子ビットのコヒーレントダイナミクスと制御は 量子技術にとって必須の要件です 量子ビットの集合におけるスピン量子ビットのコヒーレント制御の顕著な課題は、近傍の量子ビットのコヒーレントダイナミクスに対する磁場の破壊効果である。 本稿では、これらの量子系のコヒーレントダイナミクスを特徴付ける新しい手法を提案し、磁場を用いてコヒーレントに制御する。
  論文  参考訳（メタデータ） (2023-03-31T10:29:26Z)
• Simulation of Entanglement Generation between Absorptive Quantum Memories [56.24769206561207]
  我々は、QUantum Network Communication (SeQUeNCe) のオープンソースシミュレータを用いて、2つの原子周波数コム(AFC)吸収量子メモリ間の絡み合いの発生をシミュレートする。 本研究は,SeQUeNCe における truncated Fock 空間内の光量子状態の表現を実現する。 本研究では,SPDC音源の平均光子数と,平均光子数とメモリモード数の両方で異なる絡み合い発生率を観測する。
  論文  参考訳（メタデータ） (2022-12-17T05:51:17Z)
• Singly-excited resonant open quantum system Tavis-Cummings model with quantum circuit mapping [0.0]
  タビス・カミング(TC)キャビティの量子電磁力学効果は、原子、光学、固体物理学の核にある。 我々は、$N$ Atoms (Q-MARINA) を用いた共振器相互作用の量子マッピングアルゴリズムを考案する。
  論文  参考訳（メタデータ） (2022-08-25T17:45:38Z)
• Recompilation-enhanced simulation of electron-phonon dynamics on IBM Quantum computers [62.997667081978825]
  小型電子フォノン系のゲートベース量子シミュレーションにおける絶対的資源コストについて考察する。 我々は、弱い電子-フォノン結合と強い電子-フォノン結合の両方のためのIBM量子ハードウェアの実験を行う。 デバイスノイズは大きいが、近似回路再コンパイルを用いることで、正確な対角化に匹敵する電流量子コンピュータ上で電子フォノンダイナミクスを得る。
  論文  参考訳（メタデータ） (2022-02-16T19:00:00Z)
• Information Scrambling in Computationally Complex Quantum Circuits [56.22772134614514]
  53量子ビット量子プロセッサにおける量子スクランブルのダイナミクスを実験的に検討する。 演算子の拡散は効率的な古典的モデルによって捉えられるが、演算子の絡み合いは指数関数的にスケールされた計算資源を必要とする。
  論文  参考訳（メタデータ） (2021-01-21T22:18:49Z)
• Monitoring Quantum Simulators via Quantum Non-Demolition Couplings to Atomic Clock Qubits [0.0]
  本稿では, アナログ量子シミュレータの時間発展を, 補助クロックのキュービットへの量子非分解(QND)結合によって監視することについて議論する。 ツイーザーアレイに閉じ込められたライドバーグ原子に対する基礎となるQNDハミルトニアンの物理的実装について述べる。 本稿では,量子多体系のスペクトル形成係数を測定するための量子プロトコルについて論じる。
  論文  参考訳（メタデータ） (2020-05-30T08:02:12Z)

関連論文リストは本サイト内にある論文のタイトル・アブストラクトから自動的に作成しています。

指定された論文の情報です。
本サイトの運営者は本サイト（すべての情報・翻訳含む）の品質を保証せず、本サイト（すべての情報・翻訳含む）を使用して発生したあらゆる結果について一切の責任を負いません。