Transferring states in quantum networks

Abstract

In this work spin quantum networks are considered as a potential platform for transferring states between two locations. We examine two classes of protocols, one where the network’s parameters are suitably engineered but remain constant through the transfer process and another, where the parameters are time-driven. In the former, we unravel the network’s properties that lead to the phenomenon of Perfect State Transfer and moreover, we consider a scheme for generating entanglement. For the time-driven case, we turn our focus on the form of the driving function. Based on the instantaneous eigenspectrum characteristics, we construct a driving function that leads to a fast and robust state transfer between the two ends of a topological chain.

Στην παρούσα εργασία, εξετάζουμε πρωτόκολλα για την μεταφορά καταστάσεων μεταξύ των κόμβων ενός κβαντικού δικτύου σπιν. Η μελέτη μας επικεντρώνεται σε δύο κλάσεις πρωτοκόλλων. Στην πρώτη περίπτωση, οι συνδέσεις του δικτύου προπαρασκευάζονται κατάλληλα και παραμένουν σταθερές κατά τη διάρκεια της μεταφοράς. Αναδεικνύουμε τις ιδιότητες του δικτύου που επιτρέπουν την τέλεια μεταφορά μιας κατάστασης μεταξύ δύο κόμβων του δικτύου. Επιπρόσθετα, επιστρατεύουμε το εν λόγω πρωτόκολλο για τη δημιουργία εναγκαλισμένων καταστάσεων. Στη δεύτερη περίπτωση, μελετάται μια τοπολογική αλυσίδα στην οποία οι συνδέσεις εξαρτώνται από το χρόνο μέσω μιας συνάρτησης ελέγχου.ναι Βάσει των χαρακτηριστικών του στιγμιαίου ενεργειακού φάσματος, προτείνουμε μια συγκεκριμένη μορφή για τη συνάρτηση ελέγχου, η οποία βελτιστοποιεί τη μεταφορά ως προς την ταχύτητα, ενώ παράλληλα επιβεβαιώνουμε την ανθεκτικότητα του πρωτοκόλλου παρουσία στατικού θορύβου.