論文の概要: Chiral magnons for spin-qubit state transfer
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2607.29206v1
- Date: Fri, 31 Jul 2026 09:25:36 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2026-08-03 14:29:40.675173
- Title: Chiral magnons for spin-qubit state transfer
- Title（参考訳）: スピン量子状態移動のためのキラルマグノン
- Abstract要約: カイラルマグノンが2つの遠いスピン量子ビット間の状態伝達を媒介するプロトコルを提案する。
このプロトコルは、スピン量子ビットとマグノンの結合を時間とともに変化させることによって実装される。
現実的な実験パラメータを用いて、数ミクロンの距離におけるNV中心間の状態伝達は、$gtrsim 0.95$で達成できることがわかった。
- 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: We propose a protocol where chiral magnons mediate a state transfer between two distant spin qubits. The protocol is implemented by varying the coupling between the spin qubits and the magnons in time, such that an arbitrary state is transferred from one qubit to the other. The modulation of the coupling is performed such that the two-spin-qubit state is kept as a dark state of the magnon bath, bypassing the associated losses. We show that the protocol can be realized on a hybrid system composed of two nitrogen-vacancy (NV) centers coupled to the nonreciprocal and chiral magnon modes of an yttrium iron garnet (YIG) stripe. We propose two methods to achieve the time modulation of the NV-magnon coupling: i) the NV-magnet distance of both NV centers is varied; ii) the external magnetic field and the NV-magnet distance of one NV center are varied. We evaluate the implementability of both methods numerically, including the constraints on the temperature, and the dephasing time and minimal lifetime of the spin qubits required for high-fidelity state transfer. We find that using realistic experimental parameters, a state transfer between NV centers at a distance of several microns can be achieved with a fidelity $\gtrsim 0.95$. Our findings expand the toolbox of magnonics for quantum information purposes.
- Abstract（参考訳）: カイラルマグノンが2つの遠いスピン量子ビット間の状態伝達を媒介するプロトコルを提案する。
このプロトコルは、スピン量子ビットとマグノンの結合を時間的に変化させることで実装され、任意の状態が1つの量子ビットからもう1つの量子ビットに転送される。
カップリングの変調は、2スピン量子状態がマグノン浴の暗黒状態として保持され、関連する損失を回避できる。
このプロトコルは、イットリウム鉄ガーネット(YIG)の非相互およびキラルマグノンモードに結合した2つの窒素空孔(NV)中心からなるハイブリッドシステム上で実現可能であることを示す。
NV-マグノン結合の時間変調を実現するための2つの方法を提案する。
i) 両NV中心のNV-マグネット距離は様々である。
二 一つのNV中心の外部磁場及びNV-マグネット距離を変動させる。
高忠実度状態伝達に必要なスピン量子ビットの劣化時間と最小寿命を含む,両手法の実装性について数値的に評価した。
現実的な実験パラメータを用いて、数ミクロンの距離におけるNV中心間の状態伝達は、$\gtrsim 0.95$で達成できることがわかった。
我々の発見は、量子情報のためにマグノニクスのツールボックスを拡張した。
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