Controlled state transfer in a Heisenberg spin chain by periodic drives.
Controlled state transfer in a Heisenberg spin chain by periodic drives.
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通过周期性驱动控制海森堡自旋链中的状态转移
DOI：
10.1038/s41598-018-31552-w
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发表时间：
2018-09-10
影响因子：
4.6
通讯作者：
Yi XX
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Shan HJ;Dai CM;Shen HZ;Yi XX
自旋链是一个因其量子相变而被广泛研究的系统。它还具有在量子信息方面的实际应用潜力，包括量子通信和量子计算。本文提出了HeisenbergXXZ自旋链中条件态转移的一种方案。在我们的方案中，周期性驱动势的存在或不存在会导致输入和输出端口之间的完美状态转移，或者导致输入端口的完全封锁。通过推导出周期驱动场作用下的自旋链在高频极限下的有效哈密顿量的解析表达式，该方案被形式化。还考察了最优参数的推导对状态转移性能的影响，表明了自旋链对状态转移的稳健性。此外，还讨论了集体退相干对态转移保真度的影响。该方案为集成量子逻辑元件的实现铺平了道路，并可能在量子信息处理中得到应用。
The spin chain is a system that has been widely studied for its quantum phase transition. It also holds potential for practical application in quantum information, including quantum communication and quantum computation. In this paper, we propose a scheme for conditional state transfer in a HeisenbergXXZspin chain. In our scheme, the absence or presence of a periodic driving potential results in either a perfect state transfer between the input and output ports, or a complete blockade at the input port. This scheme is formalized by deriving an analytical expression of the effective Hamiltonian for the spin chain subject to a periodic driving field in the high-frequency limit. The influence of the derivation of the optimal parameter on the performance of the state transfer is also examined, showing the robustness of the spin chain for state transfer. In addition, the collective decoherence effect on the fidelity of state transfer is discussed. The proposed scheme paves the way for the realization of integrated quantum logic elements, and may find application in quantum information processing.
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