論文の概要: Fast Arbitrary Qutrit Gates for NV Centers in the Low-Field Regime
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2603.12984v1
- Date: Fri, 13 Mar 2026 13:35:39 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2026-03-16 17:38:12.097652
- Title: Fast Arbitrary Qutrit Gates for NV Centers in the Low-Field Regime
- Title（参考訳）: 低電界レジームにおけるNV中心の高速任意ゲート
- Authors: Alberto López-García, Marcel Morillas-Rozas, Alberto Mayorgas, Javier Cerrillo,
- Abstract要約: ゼロフィールド遷移に調整された一定強度の単色マイクロ波パルスを用いて、低磁場状態下で高速な任意のクエットゲートを実装する手法を提案する。
任意の SU(3) 演算は、$hat_5$ および $hat_8$ に関連するジェネレータの有効実装とともに、二重量子部分空間内の回転に分解可能であることを示す。
- 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: The ground state of the negatively charged NV center forms a spin-1 manifold providing a versatile platform for sensing and information processing. Here we present a scheme for implementing fast arbitrary qutrit gates in the low-field regime using monochromatic microwave pulses of constant intensity tuned to the zero-field transition. By concatenating pulses with appropriate phases and durations, the NV-ERC scheme is extended from SU(2) operations in the double-quantum subspace to the full three-level structure. We show that arbitrary SU(3) operations can be decomposed into rotations in the double-quantum subspace together with effective implementations of the generators related to $\hatλ_5$ and $\hatλ_8$. We illustrate this decomposition with a use case: performing quantum state tomography of the complete three-level density matrix.
- Abstract（参考訳）: 負電荷NV中心の基底状態は、センシングおよび情報処理のための多用途プラットフォームを提供するスピン-1多様体を形成する。
ここでは、ゼロフィールド遷移に調整された一定強度の単色マイクロ波パルスを用いて、低磁場状態下で高速な任意のクエットゲートを実装する手法を提案する。
パルスを適切な位相と持続時間で結合することにより、NV-ERCスキームは2量子部分空間のSU(2)演算から完全な3レベル構造へと拡張される。
任意の SU(3) 演算は、$\hatλ_5$ および $\hatλ_8$ に関連するジェネレータの有効実装とともに、二重量子部分空間の回転に分解できることを示す。
この分解をユースケースとして、完全な3レベル密度行列の量子状態トモグラフィーを実行する。
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