論文の概要: Dynamical decoupling of interacting spins through group factorization

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2506.15382v1
• Date: Wed, 18 Jun 2025 11:52:54 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2025-06-19 19:35:51.648696
• Title: Dynamical decoupling of interacting spins through group factorization
• Title（参考訳）: 群分解による相互作用スピンの動的疎結合
• Authors: Colin Read, Eduardo Serrano-Ensástiga, John Martin,
• Abstract要約: 我々は、既に望ましくないハミルトニアンに存在している対称性が、デカップリング配列の複雑さを減らすためにどのように利用できるかを示す。 マヨラナ星座と点群分解を用いて、相互作用ハミルトニアンの対称性を特定し、活用する様々なスピン系において、多くの関連する例を提供する。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: Dynamical decoupling (DD) is a well-known open-loop protocol for suppressing unwanted interactions in a quantum system, thereby drastically extending the coherence time of useful quantum states. In the original framework of evolution symmetrization, a DD sequence was shown to enforce a symmetry on the unwanted Hamiltonian, thereby suppressing it if the symmetry was inaccessible. In this work, we show how symmetries already present in the undesired Hamiltonian can be harnessed to reduce the complexity of decoupling sequences and to construct nested protocols that correct dominant errors at shorter timescales, using the factorization of DD symmetry groups into a product of its subgroups. We provide many relevant examples in various spin systems, using the Majorana constellation and point-group factorization to identify and exploit symmetries in the interaction Hamiltonian. Our framework recovers tailored pulse sequences developed in the context of NMR and further produces novel short and robust sequences capable of suppressing on-site disorder, dipole-dipole interactions, and more exotic many-body interactions in spin ensembles.
• Abstract（参考訳）: 動的デカップリング(DD)は、量子系における不要な相互作用を抑えるためのよく知られたオープンループプロトコルであり、有用な量子状態のコヒーレンス時間を大幅に延長する。 進化対称性の元々の枠組みでは、DD列は望ましくないハミルトニアンに対称性を強制することが示され、対称性が到達不能であればそれを抑制した。 本研究では、不要なハミルトニアンに既に存在する対称性を用いて、デカップリング列の複雑さを減らし、DD対称性群の分解をその部分群の積に利用して、より短い時間スケールで支配的エラーを補正するネスト付きプロトコルを構築する方法を示す。 マヨラナ星座と点群分解を用いて、相互作用ハミルトニアンの対称性を特定し、活用する様々なスピン系において、多くの関連する例を提供する。 本フレームワークはNMRで開発されたパルス配列を復元し,さらに,オンサイト障害,双極子-双極子相互作用,スピンアンサンブルにおけるよりエキゾチックな多体相互作用を抑えることのできる,新しい短く頑健な配列を生成する。

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