論文の概要: Robustness of Vacancy-Bound Non-Abelian Anyons in the Kitaev Model in a Magnetic Field
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2503.07716v2
- Date: Mon, 06 Oct 2025 18:00:02 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2025-10-08 15:38:19.889745
- Title: Robustness of Vacancy-Bound Non-Abelian Anyons in the Kitaev Model in a Magnetic Field
- Title（参考訳）: 磁場中のキタエフモデルにおける空力境界非アベリア異性体のロバスト性
- Authors: Bo Xiao, Gonzalo Alvarez, Gábor B. Halász,
- Abstract要約: 量子スピン液体(QSL)の非アベリア異性体は、フォールトトレラントなトポロジカル量子計算への有望な経路を提供する。
正確に解けるキタエフ・ハニカムモデルでは、そのような粒子は非磁性スピン空孔に結合し、無限小磁場によって非アベリア統計を付与することができる。
強磁性体 (FM) と反強磁性体 (AFM) の2つのモデルにおいて, 磁場の関数として空隙-陽イオン結合エネルギーを計算する。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 2.8141976258456842
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: Non-Abelian anyons in quantum spin liquids (QSLs) provide a promising route to fault-tolerant topological quantum computation. In the exactly solvable Kitaev honeycomb model, such anyons of the QSL state can be bound to nonmagnetic spin vacancies and endowed with non-Abelian statistics by an infinitesimal magnetic field. Here, we investigate how this approach for stabilizing non-Abelian anyons extends to a finite magnetic field represented by a proper Zeeman term. Through large-scale density-matrix renormalization group (DMRG) simulations, we compute the vacancy-anyon binding energy as a function of magnetic field for both the ferromagnetic (FM) and antiferromagnetic (AFM) Kitaev models. We find that anyon binding remains robust within the entire QSL phase for the FM Kitaev model but breaks down already inside this phase for the AFM Kitaev model. To compute a binding energy several orders of magnitude below the magnetic energy scale, we introduce both a refined definition and an extrapolation scheme based on carefully tailored perturbations.
- Abstract（参考訳）: 量子スピン液体(QSL)の非アベリア異性体は、フォールトトレラントなトポロジカル量子計算への有望な経路を提供する。
正確に解けるキタエフ・ハニカムモデルでは、QSL状態のそのようなものは非磁性スピン空洞に結合し、無限小磁場によって非アベリア統計を付与することができる。
ここでは、非アベリア素粒子の安定化に対するこのアプローチが、適切なゼーマン項で表される有限磁場にどのように拡張するかを検討する。
大規模密度行列再正規化群 (DMRG) シミュレーションにより, 強磁性 (FM) と反強磁性 (AFM) 北エフモデルの両方の磁場の関数として空隙アニオン結合エネルギーを計算する。
FM Kitaev モデルでは,QSL フェーズ全体において,いずれの結合も頑健であるが,AFM Kitaev モデルでは,このフェーズ内ですでに破壊されている。
磁気エネルギースケール以下で数桁の結合エネルギーを計算するために、慎重に調整された摂動に基づく洗練された定義と外挿スキームを導入する。
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