論文の概要: Hamiltonian Benchmark of a Solid-State Spin-Photon Interface for Computation
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2602.05637v1
- Date: Thu, 05 Feb 2026 13:18:23 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2026-02-06 18:49:08.940357
- Title: Hamiltonian Benchmark of a Solid-State Spin-Photon Interface for Computation
- Title（参考訳）: 計算のための固体スピン光界面のハミルトニアンベンチマーク
- Authors: Tejas Acharya, Loïc Lanco, Olivier Krebs, Hui Khoon Ng, Alexia Auffèves, Maria Maffei,
- Abstract要約: 3つの鍵プロトコルに対する固体スピンフォトン界面のダイナミクスを解く。
正確な忠実さを導出することにより、基本性能限界を識別する。
その結果、現実的な不完全性は光子-光子ゲートを著しく制限するが、線形フォトニッククラスターにわずかにしか影響を与えず、光子数状態重畳にはほとんど無害であることが明らかとなった。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: Light-matter interfaces are pivotal for quantum computation and communication. While typically analyzed using single-mode or open-quantum-system approximations, these models often neglect multi-mode field states and light-matter entanglement, hindering exact protocol modeling. Here, we solve the full Hamiltonian dynamics of a solid-state spin-photon interface for three key protocols: the generation of photon-number superpositions, a controlled photon-photon gate, and the production of photonic cluster states. By deriving exact fidelities, we identify fundamental performance limits. Our results reveal that while realistic imperfections severely limit photon-photon gates, they only slightly affect linear photonic clusters and are nearly harmless for photon-number state superpositions.
- Abstract（参考訳）: 光物質インタフェースは、量子計算と通信において重要な要素である。
通常、単一モードまたはオープン量子系近似を用いて解析されるが、これらのモデルはマルチモードのフィールド状態や光物質の絡み合いを無視し、正確なプロトコルモデリングを妨げている。
ここでは、光子数重畳の生成、制御された光子-光子ゲート、フォトニッククラスター状態の生成という、3つの主要なプロトコルに対する固体スピン-光子界面のハミルトン力学を解く。
正確な忠実さを導出することにより、基本性能限界を識別する。
その結果、現実的な不完全性は光子-光子ゲートを著しく制限するが、線形フォトニッククラスターにわずかにしか影響を与えず、光子数状態重畳にはほとんど無害であることが明らかとなった。
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