論文の概要: Protocol for detecting the nonlocality of the multi-Majorana Systems

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2506.17003v1
• Date: Fri, 20 Jun 2025 13:56:24 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2025-06-23 19:00:05.471022
• Title: Protocol for detecting the nonlocality of the multi-Majorana Systems
• Title（参考訳）: マルチマヨラナシステムの非局所性検出プロトコル
• Authors: Bai-Ting Liu, Peng Qian, Zhan Cao, Dong E. Liu,
• Abstract要約: マヨラナゼロモード (MZMs) は非アベリア準粒子であり、フォールトトレラント量子コンピューティングのトポロジカル量子ビットとして機能する可能性がある。 本稿では,MZMシステムの非局所特性を識別するために,パリティ測定のみに基づく絡み付き目撃者を用いたプロトコルを提案する。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 9.905704602340402
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: Majorana zero modes (MZMs) are non-Abelian quasiparticles with the potential to serve as topological qubits for fault-tolerant quantum computing due to their ability to encode quantum information nonlocally. In multi-Majorana systems configured into two separated subsystems, nontrivial quantum correlations persist, but the presence of trivial Andreev bound states (ABSs) can obscure this nonlocality if MZM preparation fails. To address this, we propose a protocol using an entanglement witness based solely on parity measurements to distinguish the nonlocal characteristics of MZM systems. Our framework, which is experimentally implementable, achieves a detection probability of approximately 18% in a 6-site system and demonstrates robustness under environmental noise, albeit with a reduced detection rate in the resence of quasiparticle contamination.
• Abstract（参考訳）: マヨラナゼロモード (MZM) は非アベリア準粒子であり、非局所的に量子情報を符号化する能力のため、フォールトトレラント量子コンピューティングのトポロジカル量子ビットとして機能する可能性がある。 マルチマヨラナ系では、非自明な量子相関は持続するが、自明なアンドリーフ境界状態(ABS)の存在は、MZMの準備が失敗した場合、この非局所性を曖昧にすることができる。 そこで本研究では,MZMシステムの非局所特性を識別するために,パリティ測定のみに基づく絡み付き目撃者を用いたプロトコルを提案する。 実験により実施可能であり, 環境騒音下では, 準粒子汚染率の低下にもかかわらず, 約18%の検出確率を達成し, 環境騒音下でのロバスト性を示す。

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