論文の概要: Silicon T centre hyperfine structure and memory protection schemes
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2512.16047v1
- Date: Thu, 18 Dec 2025 00:09:13 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2025-12-19 18:10:31.861608
- Title: Silicon T centre hyperfine structure and memory protection schemes
- Title（参考訳）: シリコンT中心超微細構造とメモリ保護スキーム
- Authors: Nicholas Brunelle, Joshua Kanaganayagam, Mehdi Keshavarz, Chloe Clear, Oney Soykal, Myles Ruether, Adam DeAbreu, Amirhossein AlizadehKhaledi, Yihuang Xiong, Nikolay V. Abrosimov, Geoffroy Hautier, Michael Thewalt, Stephanie Simmons, Daniel Higginbottom,
- Abstract要約: キャビティ結合型Tセンタは、シリコンフォトニック回路におけるブローカーエンタングルメント分布のプラットフォームである。
我々は,光励起中におけるT中心の水素メモリ量子ビットの劣化や緩和を防ぐためのスキームを導入する。
- 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: Combining the long-coherence of spin qubits and the capability to transmit information and entanglement through photons, spin-photon interfaces (SPIs) are a promising platform for networked quantum computation and long-distance quantum communication. SPIs that possess local `memory' qubits in addition to the optically coupled `communication' qubit can improve remote entanglement fidelities through brokered entanglement schemes and entanglement purification. In these schemes, it is critical to protect the memory qubit from decoherence during entanglement operations on the communications qubit. Silicon, a platform with mature microelectronic and nanophotonic fabrication, is host to the T centre, an SPI with emission in the telecommunications O-band that directly integrates with silicon nanophotonics. Cavity-coupled T centres are a platform for brokered entanglement distribution in silicon photonic circuits and over long-distance optical fibre links. The T centre's electron and nuclear spin qubits are an intrinsic register of communication and memory qubits respectively, with anisotropic hyperfine coupling. In this work we determine the T centre's hydrogen hyperfine coupling tensor. We also introduce schemes to protect against dephasing or eliminate relaxation of the T centre's hydrogen memory qubit during optical excitation. These results address a key challenge for practical T centre quantum networks.
- Abstract（参考訳）: スピン量子ビットの長いコヒーレンスと光子を介して情報や絡み合いを伝達する能力を組み合わせることで、スピン光子インターフェース(SPI)は、ネットワーク化された量子計算と長距離量子通信のための有望なプラットフォームである。
光結合された「通信」量子ビットに加えてローカルな「メモリ」量子ビットを持つSPIは、ブローカーの絡み合いと絡み合いの浄化によってリモートの絡み合いを改善できる。
これらのスキームでは、通信キュービット上の絡み合い操作において、メモリキュービットをデコヒーレンスから保護することが重要である。
成熟したマイクロエレクトロニクスおよびナノフォトニクス製造のプラットフォームであるSiiliconは、シリコンナノフォトニクスと直接統合された電気通信Oバンドに発光するSPIであるTセンターにホストされている。
キャビティ結合型Tセンタは、シリコンフォトニック回路と長距離光ファイバーリンクのブローカーエンタングルメント分布のためのプラットフォームである。
T中心の電子と核スピンの量子ビットはそれぞれ、異方性超微細結合を持つ通信とメモリの量子ビットの固有のレジスタである。
この研究で、T中心の水素超微粒子カップリングテンソルを決定する。
また,光励起中におけるT中心の水素メモリ量子ビットの劣化や緩和を防ぐためのスキームも導入する。
これらの結果は、実用的なT中心量子ネットワークの鍵となる課題に対処する。
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