論文の概要: Majorana qubit readout by a point-contact detector under finite bias voltages

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2406.10812v2
• Date: Tue, 11 Feb 2025 04:31:38 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2025-02-12 18:22:47.581398
• Title: Majorana qubit readout by a point-contact detector under finite bias voltages
• Title（参考訳）: 有限バイアス電圧下での点接触検出器によるMajorana量子ビットの読み出し
• Authors: Huizi Xie, Sirui Yu, Hong Mao, Jinshuang Jin,
• Abstract要約: 我々は、ポイントコンタクト(PC)検出器によるMajorana box qubit(MBQ)読み出しの問題を再検討する。 MBQの論理状態は、MBQとトンネル結合量子ドットの結合フェルミオンパリティと関連している。 これら2つの指標を調べることにより,PC検出器の最適バイアス電圧ウィンドウを低温限界で同定する。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: In this work we revisit the problem of a Majorana box qubit (MBQ) readout by a point-contact (PC) detector. The logic states of the MBQ are associated with the combined fermion parities of the MBQ and its tunnel-coupled quantum dot, which is measured by a PC detector. Beyond the existing studies on limiting bias voltage regimes, we analyze the steady-state current and the current power spectrum across all bias voltages. Our results indicate that the MBQ readout via the parity-dependent detector current is effective only at low bias voltage regime and requires the dot energy level to be off-resonance with the Majorana qubit. In contrast, the current power spectrum allows MBQ readout through the parity-dependent Rabi oscillation peak signals for arbitrary bias voltages, without restrictions on the dot energy level. Particularly, with focus on the MBQ measurement visibility, we analyze the peak-to-pedestal ratio for each characteristic peak (associated with each logic state of the qubit) and the signal-to-noise ratio of the two peaks. By examining these two metrics, we identify the optimal bias voltage window for the PC detector at low temperature limit.
• Abstract（参考訳）: 本研究では,ポイントコンタクト(PC)検出器によるMajorana box qubit(MBQ)読み出しの問題を再検討する。 MBQの論理状態は、PC検出器によって測定されるMBQとトンネル結合量子ドットの結合フェルミオンパリティと関連している。 バイアス電圧の制限に関する既存の研究以外にも、すべてのバイアス電圧の定常電流と電流スペクトルを解析する。 以上の結果から,パリティ依存性検出器電流によるMBQの読み出しは低バイアス電圧状態においてのみ有効であり,マヨラナ量子ビットとオフ共振する点エネルギーレベルを必要とすることが示唆された。 対照的に、電流パワースペクトルは、任意のバイアス電圧に対してパリティ依存のRabi発振ピーク信号を通してMBQの読み出しを可能にする。 特に,MBQ測定の可視性に着目し,各特性ピーク(キュービットの各論理状態と関連)のピーク対ペデス比と2つのピークの信号対雑音比を解析した。 これら2つの指標を調べることにより,PC検出器の最適バイアス電圧ウィンドウを低温限界で同定する。

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