論文の概要: Splitting of energy levels of Spin-vortex Induced Loop Currents by
feeding external currents
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2112.12537v1
- Date: Thu, 23 Dec 2021 13:43:47 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-03-03 17:49:20.726574
- Title: Splitting of energy levels of Spin-vortex Induced Loop Currents by
feeding external currents
- Title（参考訳）: スピン渦誘起ループ電流の外部電流供給によるエネルギーレベルの分割
- Authors: Hikaru Wakaura and Takao Tomono
- Abstract要約: スピン渦誘起ループ電流(SVILC)は、CuO$winding$平面に存在すると予測されるナノサイズのループ電流である。
外部電流供給による隣接量子ビットの結合は実現可能であることが確認された。
SVILC量子ビットのカップラのサイズは、トラップされたイオン量子ビットのそれよりも分離可能または小さくすることができる。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 1.2691047660244335
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: The spin-vortex-induced loop current (SVILC) is a nano-sized loop current
predicted to exist in the CuO$_2$ plane in the bulk of hole-doped cuprate
superconductors. It is a persistent loop current protected by the topological
winding number associated with the wave function. It exists around a
spin-vortex created by the itinerant electrons with a doped hole at its center.
The direction of each SVILC can be either clockwise (winding number is -1) or
counterclockwise (winding number is +1) and the winding number with no current
(winding number is zero) is forbidden by the singlevalued requirement of the
wave function with respect to the electron coordinates. Recently, it has been
demonstrated, theoretically, that this degree-of-freedom can be used for
qubits. Coupling of neighboring qubits by external current feeding is confirmed
to be realizable. This means that nano-sized couplers of SVILC qubits using
feeding external currents are realizable. The size of couplers of SVILC qubits
can be conparable or smaller than that of trapped ion qubits. Couper size of
SVILC qubits is decided by the range of spin vortices in CuO$_2$ plane and
current distribution, thus, this is tunable by feeding external current and
substituting Cu atoms in barrier atoms. That of trapped ion qubits is limited
by the distance that combined vibration occurs or laser range with respect to
the coordinates. In the present work, We demonstrated splitting energy levels
by external feeding current of three qubit system of SVILC qubits. This means
that nano-sized qubit differentiator can be realized, and noise by static
magnetic field can be cut off, and this may enable the realizing fully-fault
tolerant quantum computers by SVILC qubits. Moreover, the possibility of
downscaling of them is shown.
- Abstract（参考訳）: スピン渦誘起ループ電流 (SVILC) は、CuO$2$平面上にホールドープされた銅酸化物超伝導体のバルクに存在すると予測されるナノサイズのループ電流である。
持続ループ電流は、波動関数に関連する位相的巻数によって保護される。
中心にドープ孔を持つイテナント電子によって生成されるスピン渦の周りに存在する。
各スビルクの方向は時計回り(回転数 -1)または反時計回り(回転数 +1)であり、電子座標に対する波動関数の単値要求により電流(回転数 0 )のない回転数は禁止される。
近年、理論的には、この自由度が量子ビットに使用できることが示されている。
外部電流供給による隣接量子ビットの結合は実現可能である。
これは、外部電流を供給するスビルクキュービットのナノサイズのカプラが実現可能であることを意味する。
SVILC量子ビットのカップラのサイズは、トラップされたイオン量子ビットよりも分離可能か小さい。
svilc qubitsのクーパサイズは、cuo$_2$平面におけるスピン渦の範囲と電流分布によって決定されるため、外部電流を供給し、バリア原子にcu原子を置換することで調整可能である。
閉じ込められたイオン量子ビットは、座標に対して複合振動が起こる距離またはレーザー範囲によって制限される。
本研究では,svilc qubits の 3 つの qubit システムの外部供給電流によるエネルギーレベルの分割を実証した。
これは、ナノサイズの量子ビット微分器を実現し、静磁場によるノイズを遮断し、SVILC量子ビットによる完全フォールト耐性量子コンピュータの実現を可能にすることを意味する。
さらに,それらのダウンスケールの可能性を示す。
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