論文の概要: Stationary two-qubit entanglement mediated by one-dimensional plasmonic nanoarrays
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2512.16016v1
- Date: Wed, 17 Dec 2025 22:47:16 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2025-12-19 18:10:31.844697
- Title: Stationary two-qubit entanglement mediated by one-dimensional plasmonic nanoarrays
- Title（参考訳）: 1次元プラズモンナノアレイによる静止2量子絡み合い
- Authors: Luke C. Ugwuoke, Tjaart P. J. Krüger, Mark S. Tame,
- Abstract要約: 絡み合いはナノフォトニクス系に存在する量子相関の鍵となる尺度の1つである。
クビット量子絡み合いの長距離プラズモン媒介について, 金属ナノ粒子の媒介数が定常収束に及ぼす影響について検討した。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: Entanglement is one of the key measures of quantum correlations present in nanophotonic systems, with promising applications in quantum optics and beyond. Previous studies have shown that the degree of entanglement between two quantum dot qubits is preserved when a metal nanoparticle is used to mediate the interactions between the qubits. In this work, we investigate long-range plasmonic mediation of qubit--qubit entanglement by studying the impact of the number of mediating metal nanoparticles on stationary concurrence. Collinear and periodically spaced metal nanoparticles that satisfy the weak-coupling approximation are considered. An effective model that enables the derivation of the mediated interactions within the framework of cavity quantum electrodynamics is employed. Under weak driving at the single particle resonance frequency, the model shows that odd-number arrays are more robust to entanglement decay. We attribute this to strong inter-qubit dissipative coupling as a result of a hybridized dipole plasmon resonating with the driving frequency in odd-number arrays. These arrays can sustain non-vanishing stationary entanglement beyond an inter-qubit spacing of one micron, opening up the possibility of independent spatial optical probing of each quantum dot.
- Abstract（参考訳）: 絡み合いは、ナノフォトニクス系に存在する量子相関の鍵となる尺度の1つであり、量子光学などにおいて有望な応用が期待できる。
これまでの研究では、2つの量子ドット量子ビット間の絡み合いの度合いが、金属ナノ粒子を用いて量子ビット間の相互作用を仲介するときに保存されていることが示されている。
本研究は, 金属ナノ粒子の媒介数が定常的収束に及ぼす影響について検討し, 量子ビット絡み合いの長距離プラズモン媒介について検討する。
弱結合近似を満足するコリニアおよび周期的に配置された金属ナノ粒子について考察する。
空洞量子力学の枠組み内での相互作用の導出を可能にする効果的なモデルを用いる。
単一粒子共鳴周波数での弱い駆動下では、奇数アレイは絡み合い崩壊に対してより堅牢であることを示す。
これは、奇数アレイの駆動周波数に共鳴するハイブリッド化された双極子プラズモンの結果として、強い量子間散逸結合に起因する。
これらの配列は、1ミクロンの量子間間隔を超える非消滅的な定常的絡み合いを維持でき、それぞれの量子ドットの独立した空間光学探査の可能性を開く。
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