論文の概要: A non-Markovian approach to spin-phonon coherence and the breakdown of the Markovian approximation

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2608.09455v1
• Date: Mon, 10 Aug 2026 11:26:27 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2026-08-11 19:16:37.222477
• Title: A non-Markovian approach to spin-phonon coherence and the breakdown of the Markovian approximation
• Title（参考訳）: スピンフォノンコヒーレンスに対する非マルコフ的アプローチとマルコフ近似の分解
• Authors: Mohamed Belhassen, Tim Schröder, Gregor Pieplow,
• Abstract要約: ダイヤモンド中のグループIV空孔中心におけるフォノン誘起電子スピンデコヒーレンスについて検討した。 実験により測定された電子スピンコヒーレンスダイナミクスは,非マルコフフレームワーク内で一貫して捕捉されることを示す。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: Qubit coherence is an essential figure of merit for quantum information processing applications such as quantum computing, or quantum repeaters. Understanding the coherence properties of the underlying physical qubits that facilitate such applications is therefore are often limited by coupling to lattice phonons, which in turn constrains operation temperature. Here we study phonon induced electronic spin decoherence in group-IV vacancy centers in diamond. We begin by modeling the spin-phonon interaction and then employ the widely used Born-Markov approximation, highlighting its inconsistencies in this setting and its deviations from experimental observations. To close the gap between theoretical predictions and experimental results, we relax certain approximations, investigate their contributions to the predicted coherence times, and identify the dominant sources of discrepancy. We further demonstrate that experimentally measured electronic spin coherence dynamics are consistently captured within a non-Markovian framework, and we show how the magnetic field orientation influences the qubit coherence time.
• Abstract（参考訳）: 量子コヒーレンス(Qubit Coherence)は、量子コンピューティングや量子リピータなどの量子情報処理アプリケーションにおいて重要なメリットである。 したがって、そのような応用を促進する物理量子ビットのコヒーレンス性を理解することは、しばしば格子フォノンとの結合によって制限される。 ここでは, ダイヤモンド中のグループIV空孔中心におけるフォノン誘起電子スピンデコヒーレンスについて検討する。 まずスピンフォノン相互作用をモデル化し、次に広く使われているボルン・マルコフ近似を用いて、この設定における不整合と実験観測からの偏差を明らかにする。 理論的予測と実験結果のギャップを埋めるため、ある近似を緩和し、予測されたコヒーレンス時間への寄与を調査し、主な相違点を特定する。 さらに、実験により測定された電子スピンコヒーレンスダイナミクスが非マルコフフレームワーク内で一貫して捕捉されることを示し、磁場配向がクビットコヒーレンス時間にどのように影響するかを示す。

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