論文の概要: Of gyrators and anyons
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2410.20835v1
- Date: Mon, 28 Oct 2024 08:34:22 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2024-10-29 12:21:09.643284
- Title: Of gyrators and anyons
- Title（参考訳）: ジャイレーター・オニオン
- Authors: O. Kashuba, R. Mummadavarapu, R. -P. Riwar,
- Abstract要約: 本稿では,汎用多端子回路を量子化ジャイロコンダクタンスを持つジャイロレータネットワークとして表現する方法を示す。
3末端量子ドット鎖における円散乱は、平坦な位相基底状態を引き起こす。
エラー訂正プロトコルの概念と相互作用するフェルミオン(一般には正準)多体系の量子シミュレーションを提供する。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
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- Abstract: In recent years there have emerged various ideas to create and control topological excitations in superconducting devices. Notably, nontrivial Chern bands were predicted to exist in conventional multiterminal Josephson junctions, but the Chern number is yet to be experimentally verified, and the pathway towards feasible quantum hardware applications is unclear. Here we show how generic multiterminal circuits can be expressed as gyrator networks with quantized gyration conductance, giving rise to anyonic excitations carrying $q/p$ fractional fluxes ($q,p$ integer), measurable via a fractional Aharonov-Casher phase. The magnitude of interactions between the anyons depends on the flatness of the topological bands, prompting us to investigate circuit-specific band-engineering techniques. Circular scattering in three-terminal quantum dot chains gives rise to a flat topological ground state, where disorder mitigates Chern number fluctuations and the quasiparticle continuum provides a work-around for known limitations to create nontrivial flat bands. Further band-engineering strategies are presented where the superconducting phase is scrambled either via parallelization or dissipative phase transitions. We provide concepts for error correction protocols, and quantum simulations of interacting fermionic (or generally anyonic) many-body systems -- notably, introducing the possibility to mimic fractional quantum Hall physics or to implement local fermionic models that explicitly break the Wigner superselection rule. The latter indicates that a full understanding of multiterminal circuits will require grappling with a virtually unexplored class of parity-breaking quantum field theories.
- Abstract（参考訳）: 近年、超伝導デバイスにおけるトポロジカル励起の生成と制御に関する様々なアイデアが生まれている。
特に、非自明なチャーンバンドは、従来の多重終端ジョセフソン接合に存在すると予測されたが、チャーン数はまだ実験的に検証されておらず、実現可能な量子ハードウェアへの応用への道筋は不明である。
ここでは、一般的な多重終端回路が、量子化ジャイレーションコンダクタンスを持つジャイレータネットワークとして表現できることを示す。
オン間の相互作用の大きさはトポロジカルバンドの平坦度に依存するため、回路固有のバンドエンジニアリング技術を調べる必要がある。
三次元量子ドット鎖における円散乱は、乱れがチャーン数ゆらぎを緩和し、準粒子連続体が既知の制限を回避して非自明な平坦なバンドを作るような平坦な位相基底状態をもたらす。
さらに、超伝導相が並列化または散逸相遷移によってスクランブルされるようなバンドエンジニアリング戦略を示す。
特に、分数量子ホール物理を模倣する可能性や、ウィグナー超選択規則を明示的に破る局所フェルミオンモデルを実装する可能性について紹介する。
後者は、多重終端回路の完全な理解は、パリティを破る量子場理論の、事実上未探索のクラスでグラップリングする必要があることを示唆している。
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