論文の概要: Braiding Majoranas in a linear quantum dot-superconductor array: Mitigating the errors from Coulomb repulsion and residual tunneling

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2501.16056v1
• Date: Mon, 27 Jan 2025 13:53:14 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2025-01-28 13:54:35.021527
• Title: Braiding Majoranas in a linear quantum dot-superconductor array: Mitigating the errors from Coulomb repulsion and residual tunneling
• Title（参考訳）: 線形量子ドット超伝導体アレイにおけるマヨラナの折り畳み-クーロン反発と残留トンネルによる誤差の緩和
• Authors: Sebastian Miles, Francesco Zatelli, A. Mert Bozkurt, Michael Wimmer, Chun-Xiao Liu,
• Abstract要約: そこで本研究では,2つの最小の北エフ鎖からなる線形量子ドット列における最小のブレイディング構成を提案する。 これらの効果のどちらかによって引き起こされる誤差は、非アベリア異性体の交換を媒介する補助量子ドットの最適制御によって効率よく緩和できる。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 7.493142873994949
• License:
• Abstract: Exchanging the positions of two non-Abelian anyons transforms between many-body wavefunctions within a degenerate ground-state manifold. This behavior is fundamentally distinct from fermions, bosons and Abelian anyons. Recently, quantum dot-superconductor arrays have emerged as a promising platform for creating topological Kitaev chains that can host non-Abelian Majorana zero modes. In this work, we propose a minimal braiding setup in a linear array of quantum dots consisting of two minimal Kitaev chains coupled through an ancillary, normal quantum dot. We focus on the physical effects that are peculiar to quantum dot devices, such as interdot Coulomb repulsion and residual single electron tunneling. We find that the errors caused by either of these effects can be efficiently mitigated by optimal control of the ancillary quantum dot that mediates the exchange of the non-Abelian anyons. Moreover, we propose experimentally accessible methods to find this optimal operating regime and predict signatures of a successful Majorana braiding experiment.
• Abstract（参考訳）: 2つの非アベリア・エノンの位置の交換は、退化基底状態多様体内の多体波動関数の間で変換される。 この行動は、フェルミオン、ボソン、アベリアの異性体と根本的に異なる。 近年、量子ドット超伝導体アレイは、非アベリア・マヨラナゼロモードをホストできるトポロジカルな北エフ鎖を作るための有望なプラットフォームとして出現している。 本研究では,2つの最小のキタエフ鎖からなる線形量子ドット列における最小のブレイディング構成を提案する。 我々は、インタードットクーロン反発や残電子トンネルのような量子ドットデバイスに特有の物理効果に焦点を当てる。 これらの効果のどちらかによって引き起こされる誤差は、非アベリア異性体の交換を媒介する補助量子ドットの最適制御によって効率よく緩和できる。 さらに,この最適動作系を探索し,マヨラナブレイディング実験を成功させた際のシグネチャを予測するための実験的手法を提案する。

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