論文の概要: Distant Entanglement Generation between Magnon and Superconducting Qubits in Magnon-Mediated Hybrid Systems
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2601.01394v1
- Date: Sun, 04 Jan 2026 06:10:39 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2026-01-06 16:25:22.274788
- Title: Distant Entanglement Generation between Magnon and Superconducting Qubits in Magnon-Mediated Hybrid Systems
- Title（参考訳）: マグノン媒質ハイブリッドシステムにおけるマグノンと超電導量子ビットの遠絡生成
- Authors: Guosen Liu, Pei Pei,
- Abstract要約: 我々は、マグノンを介するハイブリッド量子システムにおいて、遠方絡みを生成するための効率的な2段階プロトコルを提案する。
この統合された設計は、マグノンの固有の利点を生かしながら、物理成分の数を減少させる。
その結果、分散量子ネットワークのためのスケーラブルで実用的なビルディングブロックとしてプロトコルを確立した。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.07366405857677225
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: We propose an efficient two-stage protocol for generating distant entanglement in a magnon-mediated hybrid quantum system, where magnons serve dual roles as both interaction mediators and qubits. This integrated design reduces the physical component count while leveraging the inherent advantages of magnons, such as their strong coupling via magnetic dipole interactions, low dissipation, and high integrability. In our setup, a superconducting resonator interfaces between a local superconducting qubit (SQ) and a local magnonic system (QM1), which is waveguide-coupled to a remote magnonic system (QM2). The protocol comprises two stages: (i) deterministic Bell-state generation between the SQ and QM1 using shortcuts to adiabaticity, and (ii) coherent state transfer to QM2 via engineered Hamiltonian dynamics. This adiabatic characteristic enhances robustness against environmental dissipation. Numerical simulations under realistic noise conditions confirm strong resilience to decoherence, achieving fidelity $F > 0.90$ and negativity $\mathcal{N}_2 > 0.40$. These results establish the protocol as a scalable and practical building block for distributed quantum networks.
- Abstract（参考訳）: 本稿では,マグノンを媒介とするハイブリッド量子システムにおいて,相互作用メディエータと量子ビットの両方として,マグノンが二重の役割を担うような,遠方絡み発生のための効率的な2段階プロトコルを提案する。
この統合された設計は、磁気双極子相互作用による強い結合、低散逸、高可積分性といったマグノンの固有の利点を生かしながら、物理成分数を減少させる。
本セットアップでは, 超伝導共振器を局所超伝導量子ビット (SQ) と局所マグネニクス系 (QM1) に接続し, 導波管を遠隔マグネニクス系 (QM2) に結合する。
プロトコルは2つの段階から構成される。
一 短絡によるSQとQM1間の決定論的ベル状態生成、及び
(II)工学的ハミルトン力学によるQM2へのコヒーレントな状態転移。
この断熱特性は、環境散逸に対する堅牢性を高める。
現実的な雑音条件下での数値シミュレーションにより, 粘度$F > 0.90$, 負性$\mathcal{N}_2 > 0.40$が得られた。
これらの結果は、分散量子ネットワークのためのスケーラブルで実用的なビルディングブロックとしてプロトコルを確立する。
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