論文の概要: Topological superconductor from superconducting topological surface
states and fault-tolerant quantum computing
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2003.11752v1
- Date: Thu, 26 Mar 2020 06:07:06 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-05-27 20:44:54.614690
- Title: Topological superconductor from superconducting topological surface
states and fault-tolerant quantum computing
- Title（参考訳）: 超伝導トポロジカル表面状態からのトポロジカル超伝導体とフォールトトレラント量子コンピューティング
- Authors: Xi Luo, Yu-Ge Chen, Ziqiang Wang, Yue Yu
- Abstract要約: 広く信じられているキラル$p$波超流動は、$nu=frac52$分数量子ホール効果におけるムーア・リード状態である。
本稿では3D$s$-wave超伝導体表面における2Dキラル$p$-wave超伝導体を実現するための新しいメカニズムについて報告する。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 6.394072140094434
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: The chiral $p$-wave superconductor/superfluid in two dimensions (2D) is the
simplest and most robust system for topological quantum computation .
Candidates for such topological superconductors/superfluids in nature are very
rare. A widely believed chiral $p$-wave superfluid is the Moore-Read state in
the $\nu=\frac{5}2$ fractional quantum Hall effect, although experimental
evidence are not yet conclusive. Experimental realizations of chiral $p$-wave
superconductors using quantum anomalous Hall insulator-superconductor hybrid
structures have been controversial. Here we report a new mechanism for
realizing 2D chiral $p$-wave superconductors on the surface of 3D $s$-wave
superconductors that have a topological band structure and support
superconducting topological surface states (SC-TSS), such as the iron-based
superconductor Fe(Te,Se). We find that tunneling and pairing between the SC-TSS
on the top and bottom surfaces in a thin film or between two opposing surfaces
of two such superconductors can produce an emergent 2D time-reversal symmetry
breaking chiral topological superconductor. The topologically protected anyonic
vortices with Majorana zero modes as well as the chiral Majorana fermion edge
modes can be used as a platform for more advantageous non-abelian braiding
operations. We propose a novel device for the CNOT gate with six chiral
Majorana fermion edge modes, which paves the way for fault-tolerant universal
quantum computing.
- Abstract（参考訳）: 2次元(2次元)のカイラル$p$-wave超伝導体/超流体は、トポロジカル量子計算の最も単純かつ最も堅牢なシステムである。
このような位相超伝導体や超流動の候補は非常に稀である。
広く信じられている「p$-wave superfluid」は、実験的な証拠はまだ確定していないが、$\nu=\frac{5}2$分数量子ホール効果のムーア読み状態である。
量子異常ホール-超伝導ハイブリッド構造を用いたキラル$p$波超伝導体の実験的実現は議論されている。
本稿では,鉄系超伝導体fe(te,se)などの超伝導表面状態(sc-tss)をサポートする3d$s$-wave超伝導体の表面上の2dキラル$p$-wave超伝導体を実現する新しいメカニズムについて述べる。
薄膜上面と下面のSC-TSS間のトンネルとペアリング,あるいは2つの超伝導体の対向する2つの面の間には,キラルトポロジカル超伝導体を破る2次元時間反転対称性が生じる。
マヨラナゼロモードとキラルマヨラナフェルミオンエッジモードを備えた位相的に保護されたエノニック渦は、より有利な非可換ブレイディング操作のプラットフォームとして使用できる。
本稿では,6つのキラルマヨラナフェミオンエッジモードを持つCNOTゲートの新たなデバイスを提案し,フォールトトレラントな普遍量子コンピューティングの道を開く。
関連論文リスト
- Transport properties and quantum phase transitions in one-dimensional superconductor-ferromagnetic insulator heterostructures [44.99833362998488]
最近製造された半導体-超伝導-強磁性絶縁体ハイブリッドに着想を得た1次元電子ナノデバイスを提案する。
FMI層長をオレンジ色または/またはグローバルバックゲート電圧を印加することにより、スピン及びフェルミオンパリティ変化QPTを調整可能であることを示す。
以上の結果から,これらの効果は実験的に利用可能であり,ハイブリッドナノワイヤにおける量子相転移の研究のための堅牢なプラットフォームを提供する可能性が示唆された。
論文 参考訳（メタデータ） (2024-10-18T22:25:50Z) - Superfluid Stiffness and Flat-Band Superconductivity in Magic-Angle Graphene Probed by cQED [0.32018750515900324]
魔法の角をねじった二層グラフェン(MATBG)の超伝導は、ムーア系の研究に強い関心を持つトピックである。
我々は、MATBGの超流動剛性を直接測定するために、直流輸送およびマイクロ波回路量子力学を用いる。
以上の結果から,MATBGは異方性ギャップを有する常温超伝導体であり,量子幾何学,超流動剛性,非常温超伝導とのつながりが強く示唆された。
論文 参考訳（メタデータ） (2024-06-19T18:00:02Z) - Quantum thermodynamics with a single superconducting vortex [44.99833362998488]
ナノ構造における単一の超伝導渦のダイナミクスの完全な制御を実証する。
我々の装置は、電場冷却されたアルミニウムナノスクエアで渦を捕捉し、ナノ秒の電流でオンデマンドに放出する。
論文 参考訳（メタデータ） (2024-02-09T14:16:20Z) - Theory of $d + id$ Second-Order Topological Superconductors [9.85377596401486]
2軌道超伝導体における異常なギャップレス境界モードを定義する2階トポロジーの実現について検討する。
時間反転対称性を破る2次超伝導相を$d+id$-wave軌道依存パリングで明らかにする。
我々の研究は、2階のトポロジカル超伝導体を破る時間反転対称性のユニークなメカニズムを明らかにするだけでなく、2階のトポロジと軌道依存ペアリングのギャップを橋渡しする。
論文 参考訳（メタデータ） (2023-10-27T09:06:12Z) - Microscopic scale of pair-breaking quantum phase transitions in
superconducting films, nanowires and La$_{1.92}$Sr$_{0.08}$CuO$_{4}$ [0.0]
超伝導基底状態は量子相転移によって生成され破壊される。
量子相転移はキャリア密度や磁場のような非熱的パラメータによって駆動される。
本研究では,クーパー対密度の抑制を引き起こすペアブレーキング機構が,磁場駆動型QPTの統一的一貫した記述を与えることを示す。
論文 参考訳（メタデータ） (2023-09-01T21:55:23Z) - Majorana bound states in d-wave superconductor planar Josephson junction [0.0]
スピン軌道結合の強い2次元電子ガスとd波超伝導体からなる位相制御ジョセフソン接合について検討した。
2つの超伝導体の間の領域は、面内ゼーマン場によって位相状態に調整でき、マヨラナ境界状態をホストできることを示す。
論文 参考訳（メタデータ） (2023-07-27T19:36:42Z) - Fragmented superconductivity in the Hubbard model as solitons in Ginzburg-Landau theory [39.58317527488534]
強相関物質の近傍では超伝導と電荷密度波が観測される。
基本$t$-$tprime$-$U$Hubbardモデルの相図で安定化された物質の性質について検討する。
超伝導フラグメントのマクロ波動関数がギンズバーグ・ランダウ方程式のソリトン解によってよく説明されるという決定的な証拠を提供する。
論文 参考訳（メタデータ） (2023-07-21T18:00:07Z) - Topological Superconductivity in Two-Dimensional Altermagnetic Metals [1.779681639954815]
D-wave altermagism と Rashba spin-orbital coupling を持つ2次元金属の超伝導に及ぼす反磁性の影響について検討した。
p波ペアリングが支配的になると、一階と二階の両方を含む多くのトポロジカル超伝導体が出現することを示す。
論文 参考訳（メタデータ） (2023-05-17T18:00:00Z) - Higher-order topological Peierls insulator in a two-dimensional
atom-cavity system [58.720142291102135]
我々は、光子を介する相互作用が原子基底状態におけるプラケット配位結合パターンをいかに生み出すかを示す。
このパターンは2Dの非自明なトポロジカルギャップを開き、高次トポロジカル位相ホストコーナー状態をもたらす。
我々の研究は、原子量子シミュレータがいかにして、新しい強相関な位相現象を研究することができるかを示す。
論文 参考訳（メタデータ） (2023-05-05T10:25:14Z) - Quantum Sensors for Microscopic Tunneling Systems [58.720142291102135]
トンネル2層系(TLS)は超伝導量子ビットなどのマイクロファブリック量子デバイスにおいて重要である。
本稿では,薄膜として堆積した任意の材料に個々のTLSを特徴付ける手法を提案する。
提案手法は, トンネル欠陥の構造を解明するために, 量子材料分光の道を開く。
論文 参考訳（メタデータ） (2020-11-29T09:57:50Z) - Waveguide Bandgap Engineering with an Array of Superconducting Qubits [101.18253437732933]
局所周波数制御による8つの超伝導トランスモン量子ビットからなるメタマテリアルを実験的に検討した。
極性バンドギャップの出現とともに,超・亜ラジカル状態の形成を観察する。
この研究の回路は、1ビットと2ビットの実験を、完全な量子メタマテリアルへと拡張する。
論文 参考訳（メタデータ） (2020-06-05T09:27:53Z)
関連論文リストは本サイト内にある論文のタイトル・アブストラクトから自動的に作成しています。
指定された論文の情報です。
本サイトの運営者は本サイト（すべての情報・翻訳含む）の品質を保証せず、本サイト（すべての情報・翻訳含む）を使用して発生したあらゆる結果について一切の責任を負いません。