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分子スピン量子計算におけるエンタングルメント生成とデコヒーレンス抑制

分子自旋量子计算中的纠缠生成和退相干抑制

基本信息

批准号：
07F07329
负责人：
中原幹夫
金额：
$ 1.28万
依托单位：
Kinki University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2007
资助国家：
日本
起止时间：
2007 至 2009
项目状态：
已结题

项目摘要

今年度も昨年度に引き続き、分子スピン系、特に電子・核スピン二重共鳴(ENDOR)のサンプル中のスピン系におけるエンタングルメント、及び非古典的相関に関する研究を行った。これらについては個々に以下で概説する。また、我々が考案したデコヒーレンスのモデルについて、Motional Narrowingとの関連をより詳細に論じた[論文5]。(i)現実的な量子情報処理を分子スピン系で行うには、純度の高い初期状態や大きな度合いのエンタングルメントを要求しない設計が肝要である。そのような設計に役立てるため、量子情報処理の過程でデコヒーレンスがある場合、エンタングルメントの量と非古典相関の量が、どのように時間発展するのか調べてきた。量子超高密度符号においては、エンタングルメントが存在しない温度下でも適当な条件の下で正しい復号が可能であるが、符号化・復号化の過程で非古典相関の変動が顕著に見られることを明らかにした[発表3,6]。これは非古典的相関が量子資源となっていることを示唆している。(ii)また、ENDORなどの分子スピンアンサンブル系での実験的な非古典的相関の検出を簡素化するために、非古典的相関のウィットネスと呼ばれる観測演算子を定義し、それを各スピンの偏極率演算子と非局所的なユニタリー変換に分解する手法を提示した[発表4,7及びプレプリントarXiv:0911.3460(quant-ph)]。これらの成果は量子情報処理の実装に資するものであり、とりわけ分子スピン系のバルクアンサンブル系としての特性を活用することを可能としている。

Our annual にも yesterday quoted き続き, molecular スピン system, special に electronics, nuclear スピン double resonance (ENDOR) のサンプル in のスピン department におけるエンタングルメント and び non classical phase masato に masato するを line った. The following 々に provides an overview of する : 々にれらにれらにれらにてて. また, I 々が test case したデコヒーレンスのモデルについて, Motional Narrowing との masato even をより detailed theory of にじた [5]. Quantum information (I) now be な処 Richard を molecular スピン line department でうにはや, high purity のい initial state large きな degrees or いのエンタングルメントを requirements しない design が liver である. そのような design に battle てるため, quantum information 処の process でデコヒーレンスがある occasions, エンタングルメントとの quantity than the classical phase masato のが, どのように time 発 exhibition するのか adjustable べてきた. Quantum ultrahigh density symbol においては, エンタングルメントが exist しない temperature でもな appropriate conditions under ので is しい complex number が may であるが, symbolization, the complex number での process than the classical phase masato の - move が sake に顕られることを Ming らかにした [発 table 3, 6]. The non-classical phase-related が quantum resources となってるるとをとを indicate てるるる. (ii) また, ENDOR などの molecular スピンアンサンブル department での be 験な non classical phase masato の検 out を invigorative change するために, non classical phase masato のウィットネスと shout ばれる観を play operator defined し, それを each スピンのと partial pole rate in operator of bureau なユニタリー variations in に decomposition する gimmick を prompt した [ Publish Table 4,7 and びプレプリトトarXiv:0911.3460(quant-ph). これらの results は quantum information 処 Richard の be loaded に endowment するものであり, とりわけ molecular スピン is のバルクアンサンブル department としての features を use することを may としている.