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講演抄録/キーワード
講演名 2022-05-30 10:15
ナノスケールskyrmionのヘリシティを用いたユニバーサル量子計算
Jing XiaXichao ZhangXiaoxi Liu信州大)・Yan Zhou香港中文大)・○江澤雅彦東大
抄録 (和) フラストレートした磁性体中では、磁気的双極子効果により、二種類のBloch skyrmionsが安定であり、これ等はhelicityによって区別される。ナノスケールskyrmionでは量子効果が重要になり、このhelicity自由度を量子ビットとして用いる事ができる。次に電場とスピン流を用いて、位相シフト・ゲート、Hadamardゲート、CNOTゲートを作成する事により、ユニバーサル量子計算が実行可能である事を示す。ナノメートルサイズの磁場を用いずに量子ゲートを作成できるのがメリットである。また、磁気円盤中のmeronを用いた量子ビットも提案する。トポロジカル・ソリトン構造に保護されてコヒーレンス時間が長くなる事が期待できる。 
(英) Skyrmions in frustrated magnets have the helicity degree of freedom, where two different configurations of
Bloch-type skyrmions are energetically favored by the magnetic dipole-dipole interaction and characterized by
opposite helicities. A skyrmion must become a quantum-mechanical object when its radius is of the order of
nanometer. We construct a qubit based on the two-fold degeneracy of the Bloch-type nanoscale skyrmions in
frustrated magnets. It is shown that the universal quantum computation is possible based on nanoscale skyrmions
in a multilayered system. We explicitly show how to construct the π/4 phase-shift gate, the Hadamard gate, and
the CNOT gate. The merit of the present mechanism is that
an external magnetic field is not necessary. Our results may open a possible way toward universal quantum
computations based on nanoscale topological spin textures. We also propose a qubit based on a nanoscale meron in a magnetic nanodisk.
キーワード (和) 量子ビット / ユニバーサル量子計算 / スカーミオン / メロン / / / /  
(英) qubit / universal quantum computation / skyrmion / meron / / / /  
文献情報 信学技報
資料番号  
発行日  
ISSN  
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研究会情報
研究会 QIT  
開催期間 2022-05-30 - 2022-05-31 
開催地(和) オンライン開催 
開催地(英) Online 
テーマ(和) 量子情報, 一般 
テーマ(英) Quantum Information 
講演論文情報の詳細
申込み研究会 QIT 
会議コード 2022-05-QIT 
本文の言語 日本語 
タイトル(和) ナノスケールskyrmionのヘリシティを用いたユニバーサル量子計算 
サブタイトル(和)  
タイトル(英) Universal quantum computation based on nanoscale skyrmion helicity qubits 
サブタイトル(英)  
キーワード(1)(和/英) 量子ビット / qubit  
キーワード(2)(和/英) ユニバーサル量子計算 / universal quantum computation  
キーワード(3)(和/英) スカーミオン / skyrmion  
キーワード(4)(和/英) メロン / meron  
キーワード(5)(和/英) /  
キーワード(6)(和/英) /  
キーワード(7)(和/英) /  
キーワード(8)(和/英) /  
第1著者 氏名(和/英/ヨミ) Jing Xia / Jing Xia /
第1著者 所属(和/英) 信州大学 (略称: 信州大)
Shinshu University (略称: Shinshu Univ.)
第2著者 氏名(和/英/ヨミ) Xichao Zhang / Xichao Zhang /
第2著者 所属(和/英) 信州大学 (略称: 信州大)
Shinshu University (略称: Shinshu Univ.)
第3著者 氏名(和/英/ヨミ) Xiaoxi Liu / Xiaoxi Liu /
第3著者 所属(和/英) 信州大学 (略称: 信州大)
Shinshu University (略称: Shinshu Univ.)
第4著者 氏名(和/英/ヨミ) Yan Zhou / Yan Zhou /
第4著者 所属(和/英) 香港中文大学 (略称: 香港中文大)
The Chinese University of Hong Kong (略称: CUHK)
第5著者 氏名(和/英/ヨミ) 江澤 雅彦 / Motohiko Ezawa /
第5著者 所属(和/英) 東京大学 (略称: 東大)
University of Tokyo (略称: Univ. Tokyo)
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講演者 第5著者 
発表日時 2022-05-30 10:15:00 
発表時間 20分 
申込先研究会 QIT 
資料番号  
巻番号(vol) vol. 
号番号(no)  
ページ範囲  
ページ数  
発行日  


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