ПЕРЕПУТАННЫЕ СОСТЯНИЯ В КВАНТОВЫХ ТОЧКАХ Текст научной статьи по специальности «Физика»

ПЕРЕПУТАННЫЕ СОСТЯНИЯ В КВАНТОВЫХ ТОЧКАХ

Манцевич В. Н.1, Маслова Н. С.2

1МГУ имениМ.В. Ломоносова, Москва, Россия, vmantsev@gmail.com 2МГУ имени М.В. Ломоносова, Москва, Россия, nsmaslova@gmail.com

Одним из наиболее важных и интересных феноменов квантовой физики является перепутанность [1,2]. В отличие от классических взаимодействующих подсистем, которые становятся независимыми после отключения взаимодействия между ними, в квантово-перепутанных подсистемах возможно сохранение корреляций после выключения взаимодействия. В связи с этим, важным становится анализ особенностей формирования и временной эволюции перепутанных состояний после включения взаимодействия между квантовыми подсистемами или после подключения одной из подсистем к резервуару. Из ряда перспективных кандидатов для исследования перепутанных состояний следует выделить системы на основе электро-индуцированных квантовых точек, поскольку такие системы позволяют контролируемым образом инициализировать и считывать одно- и двух-электронные состояния [3,4]. Кроме того, в настоящее время становится понятно, что квантовые точки являются одной из наиболее перспективных платформ для организации квантовых вычислений.

В докладе рассматривается физика полупроводниковых спиновых кубитов, особое внимание уделено экспериментальным достижениям в инициализации, управлении и считывании спинов в квантовых точках. Обсуждаются возможности эффективной передачи кубитов в системе взаимодействующих квантовых точек. Представлены оригинальные результаты по исследованию особенностей временной эволюции первоначально приготовленных перепутанных состояний в системе коррелированных связанных квантовых точек. Продемонстрировано, что для различных начальных смешанных состояний степень перепутанности может не только демонстрировать немонотонное поведение, но и значительно возрастать по сравнению со значением в начальный момент времени, что открывает экспериментальные возможности для контролируемого переключения между перепутанным и чистыми состояниями в процессе временной эволюции [5]. Кроме того, показано, что спиновые корреляции и степень перепутанности в системе двух коррелированных квантовых точек могут увеличиваться при включении взаимодействия с резервуаром. Этот эффект возникает потому, что динамика многоэлектронных состояний в системе коррелированных квантовых точек определяется свойствами симметрии всей системы [6]. Также обсуждается протокол для передачи в пространстве первоначально приготовленных перепутанных состояний вдоль цепочек квантовых точек или квантовых проводов, расположенных в перпендикулярных направлениях [7] и рассматривается устойчивость перепутанных состояний по отношению к шумам [8].

Работа выполнена при поддержке гранта РНФ №24-12-10020.

Литература

1. G. Burkard, D. Loss, D P. DiVincenzo // Phys. Rev. B - 1999 -V. 59 - p.2070

2. G. Burkard, D. Loss, E.V. Sukhorukov // Phys. Rev. B - 200 - V. 61- -p. R16303

3. D. Loss and D. P. DiVincenzo // Phys. Rev. A - 1998 - V. 57 - p. 120

4. M. D. Schulman, O. E. Dial, S. P. Harvey, et.al. // Science - 2012 - V.336- -p. 202

5. N.S. Maslova, P.I. Arseyev, V.N. Mantsevich // Phys. Rev. A - 2017 - V. 96 - p.0 042301

6. N.S. Maslova, P.I. Arseyev, V.N. Mantsevich // Phys. Rev. E - 2018 - V. 97 - p. 022135

7. N.S. Maslova, V.N. Mantsevich, P.I. Arseyev // Laser Phys. Lett. - 2022 - V. 19 -p.055208

8. N.S. Maslova, V.N. Mantsevich, P.I. Arseyev, I.M. Sokolov // Phys. Rev. A - 2024 - V. 109 - p. 032430