論文の概要: Deterministic Generation of Linear Photonic Cluster States with Semiconductor Quantum Dots: A Detailed Comparison of Different Schemes
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2607.09373v1
- Date: Fri, 10 Jul 2026 12:53:44 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2026-07-13 14:47:12.842954
- Title: Deterministic Generation of Linear Photonic Cluster States with Semiconductor Quantum Dots: A Detailed Comparison of Different Schemes
- Title（参考訳）: 半導体量子ドットを用いた線形フォトニッククラスター状態の決定論的生成:異なるスキームの詳細な比較
- Abstract要約: フォトニックグラフ状態は、測定に基づく量子情報処理のための重要なリソース状態である。
半導体量子ドットを用いたいくつかのプロトコルが提案されており、弱磁場下でのホールや電子スピンの一定偏差に基づくか、強い磁場下での光スピン制御に基づく。
理論的には, 空間環境とスピンコヒーレンス時間において, 偏極化と時間ビン符号化の4つのスキームを比較した。
- 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: Photonic graph states are key resource states for measurement based quantum information processing. As semiconductor quantum dots are excellent deterministic photon emitters, several protocols using them for the generation of linear cluster states have been proposed, either based on constant precession of a hole or electron spin in a weak magnetic field, or based on optical spin control, in a stronger magnetic field. We theoretically compare four such schemes, using polarization or time-bin encoding, respectively, for a range of cavity environments and spin coherence times. In particular we study how different error mechanisms affect the different schemes, using a microscopic model of the spin control, the excitation and emission dynamics, and of the phonon bath. We find the spin-precession based schemes to scale well with strong cavity enhancement and to be naturally robust against phonon-induced decoherence, while the schemes using optical spin control can perform well for lower spin coherence times and are strongly dependent on the cooperativity of the cavity induced cycling transition. Our results provide a regime map for choosing between magnetic-field-driven and optically controlled protocols depending on spin coherence time, Purcell enhancement, and suppression of unwanted decay channels.
- Abstract（参考訳）: フォトニックグラフ状態は、測定に基づく量子情報処理のための重要なリソース状態である。
半導体量子ドットは優れた決定論的光子エミッタであるため、弱磁場下でのホールや電子スピンの一定偏差、あるいは強い磁場下での光スピン制御に基づく線形クラスター状態の生成にそれを用いたいくつかのプロトコルが提案されている。
理論的には, 空間環境とスピンコヒーレンス時間において, 偏極化と時間ビン符号化の4つのスキームを比較した。
特に、スピン制御の顕微鏡モデル、励起と放出のダイナミクス、フォノン浴の顕微鏡モデルを用いて、異なる誤差機構が異なるスキームにどのように影響するかを研究する。
光スピン制御は低スピンコヒーレンス時間に有効であり, キャビティ誘起サイクリング遷移の協調性に強く依存する。
その結果,スピンコヒーレンス時間,パーセルの増強,不要な減衰チャネルの抑制に依存する磁場駆動型プロトコルと光制御型プロトコルを選択可能なレギュラーマップが得られた。
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