論文の概要: Read out the fermion parity of a potential artificial Kitaev chain utilizing a transmon qubit

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2501.13367v1
• Date: Thu, 23 Jan 2025 04:14:55 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2025-01-24 15:55:48.079381
• Title: Read out the fermion parity of a potential artificial Kitaev chain utilizing a transmon qubit
• Title（参考訳）: トランスモン量子ビットを用いた人工キタエフ鎖のフェルミオンパリティを読み取る
• Authors: Enna Zhuo, Xiaozhou Yang, Yuyang Huang, Zhaozheng Lyu, Ang Li, Bing Li, Yunxiao Zhang, Xiang Wang, Duolin Wang, Yukun Shi, Anqi Wang, E. P. A. M. Bakkers, Xiaodong Han, Xiaohui Song, Peiling Li, Bingbing Tong, Ziwei Dou, Guangtong Liu, Fanming Qu, Jie Shen, Li Lu,
• Abstract要約: Ge/Siナノワイヤをベースとした4サイト量子ドット超伝導鎖の端を組み込んだ超伝導トランスモン量子ビットの実現可能性を示す。 我々は,Ge/Siコア殻ナノワイヤ上に作製した鎖の局所静電ゲーティングにより,ドット間カップリング,したがってアンドレーフ反射と電子の弾性共タンリングの強度を調整可能であることを示した。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 17.62661527215912
• License:
• Abstract: Artificial Kitaev chains have emerged as a promising platform for realizing topological quantum computing. Once the chains are formed and the Majorana zero modes are braided/fused, reading out the parity of the chains is essential for further verifying the non-Abelian property of the Majorana zero modes. Here we demonstrate the feasibility of using a superconducting transmon qubit, which incorporates an end of a four-site quantum dot-superconductor chain based on a Ge/Si nanowire, to directly detect the singlet/doublet state, and thus the parity of the entire chain. We also demonstrate that for multiple-dot chains there are two types of 0-{\pi} transitions between different charging states: the parity-flip 0-{\pi} transition and the parity-preserved 0-{\pi} transition. Furthermore, we show that the inter-dot coupling, hence the strengths of cross Andreev reflection and elastic cotunneling of electrons, can be adjusted by local electrostatic gating in chains fabricated on Ge/Si core-shell nanowires. Our exploration would be helpful for the ultimate realization of topological quantum computing based on artificial Kitaev chains.
• Abstract（参考訳）: 人工キタエフ連鎖は、トポロジカル量子コンピューティングを実現するための有望なプラットフォームとして登場した。 鎖が形成され、マヨラナ零モードが編み出され、融合されると、マヨラナ零モードの非アベリア的性質のさらなる検証には、鎖のパリティを読み出すことが不可欠である。 ここでは,Ge/Siナノワイヤをベースとした4サイト量子ドット超伝導鎖の終端を組み込んだ超伝導トランスモン量子ビットを用いることにより,一重項/二重項状態を直接検出し,したがって全鎖のパリティを示す。 また、多重ドット鎖に対しては、パリティフリップ 0-{\pi} 遷移とパリティ保存 0-{\pi} 遷移という、異なる電荷状態の間に2種類の 0-{\pi} 遷移が存在することを示した。 さらに,Ge/Siコア殻ナノワイヤ上に作製した鎖の局所静電ゲーティングにより,ドット間カップリング,したがってアンドレーフ反射と電子の弾性共タンリングの強度を調節できることを示した。 我々の探索は、人工の北エフ連鎖に基づくトポロジカル量子コンピューティングの究極的な実現に役立ちます。

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