在自旋电子量子计算架构中制备含 Dicke 态的广义全耦合相互作用自旋本征态的量子态
量子物理
2020-08-18 v1 介观与纳米尺度物理
摘要
在多体纠缠作为各种量子信息处理任务资源方面的研究已取得广泛进展。本文聚焦于制备任意自旋本征态，其子集包含诸如 Dicke 态以及某些其他难以制备的亚辐射态等重要纠缠资源。利用这些态的对称性，我们考虑每对量子比特之间的均匀两两交换耦合。从给定自旋本征态与单量子比特态的乘积态出发，可通过简单的时间演化制备另一自旋本征态。这一推广铺平了以线性步数确定性制备任意 Dicke 态的道路。我们基于先前关于 W 态在对数电路深度下确定性制备的工作，讨论了该代价的改进。修改后的算法需要将自旋角动量多次迭代泵入系统，类似于 Grover 搜索中的振幅放大。作为展示所提方案的应用实例，我们选取了一个由连接至铁磁库的非相互作用静态自旋量子比特组成的系统。从库中出来的飞行量子比特依次与静态量子比特局域相互作用，在所有量子比特对之间介导间接交换相互作用。
引用
@article{arxiv.2008.06705,
title = {Quantum state preparation of spin eigenstates including the Dicke states with generalized all-coupled interaction in a spintronic quantum computing architecture},
author = {Amritesh Sharma and Ashwin A. Tulapurkar},
journal= {arXiv preprint arXiv:2008.06705},
year = {2020}
}
备注
Comments on the paper are welcome