固态自旋纠缠三重态对的退相干:局部振动与离域振动


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上下文:我们处于固态。在具有单重态基态的系统进行光子吸收后,该系统经历一个自旋单重态激子的自旋守恒裂变为两个自旋三重态激子的过程(有关上下文,请参见并苯和杂并苯材料中的三重态对纠缠态)。这些自旋三重态对在固体中传播,仍然纠缠在一起。所有此操作的与量子计算相关的目标是将两个飞行量子位的纠缠转移到空间中固定的两个位置,并且还受到很好的保护,以免发生退相干(顺磁离子中核自旋的低能激发,例如)。

问题(2)和问题:最终,两个三胞胎之间的纠缠消失了,此外,三胞胎不可避免地找到了一种放松回到单重态的方法,以光子的形式发射能量。我想计算振动如何影响这些过程。我假设可以主要考虑局部振动来计算两个三重态中的每一个的独立弛豫,例如,遵循与此处采用的相似的过程(确定分子自旋量子位和单分子磁体的弛豫中的关键局部振动)。纠缠损失的计算是否必然与同时涉及两个三胞胎的局部环境的离域振动模式有关?


在三重态返回基态的情况下,是否存在不同的退相干模型?
user3483902 '18

如果您提到相干损失和纠缠损失之间的区别,那实际上是我的问题的一部分:我不太了解去相干和“解缠结”之间的区别-在任何情况下-正确的期限。
agaitaarino '18

如果您指的是不同的去相干机制,那么可以:是的:根据您的量子位及其周围环境的物理细节,您控制范围之外的不同时变哈密顿量将演化量子位,并以不同方式导致相干损失(甚至发生在相变之外)。计算基础)。
agaitaarino '18

您似乎在向一个论坛询问有关底层物理的详细计算的问题,该论坛主要是要熟悉事物的更抽象,更高级别的计算方面。我怀疑您会获得有关physics.SE的更好答案
。DaftWullie

Answers:


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让我去学习自我学习的经验。阅读后,我对自己问题的简短回答

纠缠损失的计算是否必然与同时涉及两个三胞胎的局部环境的离域振动模式有关?

是:可能是,但不一定/主要是

接下来是更长的答案。先前对退相干非常熟悉,但对纠缠不熟悉,因此这篇论文非常有帮助:由于与环境的相互作用,分子量子点量子位中的纠缠损失(Enrique P Blair et al,2018,J.Phys .: Condens。Matter ,30,195602)。物理方案并不相同,但可以提供一些关键见解:

  • 像一致性一样,纠缠默认是维护的,而不是进程维护的,也就是说,我们只需要寻找明确破坏它的进程即可。与固态量子位相比,这是一个纠缠光子数量更好的数字,请参见通过实验获得的两个纠缠量子位之间的最大间隔是多少?
  • 从上面的观点(以及上面的论文)开始,让我们首先考虑两个量子位足够远的情况,以避免彼此之间的相互作用,也避免与共同环境的相互作用。对于仅通过考虑退相干性而如此孤立的量子位,我们将充分考虑解缠结
  • 纠缠是排他性的:随着两方与其他方的纠缠越来越多,两方之间的纠缠逐渐消失。因此,在两个量子位之间发生纠缠时(就像一个量子位的相干性一样),我们关注的主要焦点应该是量子位如何与环境相互作用。在考虑的情况下:使用旋转浴和声子浴。破坏相干性的相同过程将基本上以相同的速率破坏纠缠。有关详细信息,请计算保真度和/或纠缠证人。
  • 如果两个量子位没有完全隔离,则它们之间存在相互作用,可以是直接相互作用,也可以是通过共同环境相互作用。在这种情况下,这两个量子比特可以经历集体进化,这不仅会影响它们的个体连贯性,而且还会改变它们的纠缠。这就是问题的所在,这里的答案是有条件的。需要考虑影响两个量子位的集体振动模式,因为它们会促进可能导致纠缠或破坏纠缠的集体演化
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