論文の概要: Rashba spin-orbit coupling and artificially engineered topological superconductors
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2506.21534v1
- Date: Thu, 26 Jun 2025 17:53:14 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2025-06-27 19:53:10.23327
- Title: Rashba spin-orbit coupling and artificially engineered topological superconductors
- Title（参考訳）: ラシュバスピン軌道結合と人工工学的トポロジカル超伝導体
- Authors: Sankar Das Sarma, Katharina Laubscher, Haining Pan, Jay D. Sau, Tudor D. Stanescu,
- Abstract要約: 我々は、位相量子計算の現在活発な研究領域において、RSOCが果たす重要な役割について論じ、説明し、レビューする。
RSOCは実験室で低次元のトポロジカル超伝導体を製造する上で重要な要素であることが判明した。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: One of the most important physical effects in condensed matter physics is the Rashba spin-orbit coupling (RSOC), introduced in seminal works by Emmanuel Rashba. In this article, we discuss, describe, and review (providing critical perspectives on) the crucial role of RSOC in the currently active research area of topological quantum computation. Most, if not all, of the current experimental topological quantum computing platforms use the idea of Majorana zero modes as the qubit ingredient because of their non-Abelian anyonic property of having an intrinsic quantum degeneracy, which enables nonlocal encoding protected by a topological energy gap. It turns out that RSOC is a crucial ingredient in producing a low-dimensional topological superconductor in the laboratory, and such topological superconductors naturally have isolated localized midgap Majorana zero modes. In addition, increasing the RSOC strength enhances the topological gap, thus enhancing the topological immunity of the qubits to decoherence. Thus, Rashba's classic work on SOC may lead not only to the realization of localized non-Abelian anyons, but also fault tolerant quantum computation.
- Abstract（参考訳）: 凝縮物質物理学における最も重要な物理効果の1つは、エマニュエル・ラシュバ(英語版)による基礎研究で導入されたラシュバスピン軌道カップリング(英語版)(RSOC)である。
本稿では,位相量子計算の現在活発な研究領域において,RSOCが果たす重要な役割について論じる。
現在の実験的なトポロジカル量子コンピューティングプラットフォームのほとんどは、固有量子デジェネシーを持つという非アベリア異性性のため、マヨラナゼロモードのアイデアを量子ビット成分として使用しており、トポロジカルエネルギーギャップによって保護される非局所符号化を可能にする。
RSOCは実験室で低次元のトポロジカル超伝導体を製造する上で重要な要素であり、これらのトポロジカル超伝導体は自然に局所化ミドギャップマヨラナゼロモードを分離していることが判明した。
さらに、RSOC強度の増加は、トポロジカルギャップを高め、クビットのトポロジカル免疫をデコヒーレンスに増強する。
したがって、ラシュバのSOCに関する古典的な研究は、局所化された非アベリア素粒子の実現だけでなく、フォールトトレラント量子計算にも繋がる可能性がある。
関連論文リスト
- Fermionic Magic Resources of Quantum Many-Body Systems [0.0]
フェミオン性非ガウス性(fermionic non-Gaussianity)とも呼ばれるフェルミオン性魔法資源の定量化フレームワークを開発する。
FAFは効率よく計算可能で実験的に利用できる非ガウス性の尺度である。
FAFは相転移を検知し、臨界点の普遍的な特徴を明らかにし、多体系における特別な解点を明らかにする。
論文 参考訳（メタデータ） (2025-05-30T18:00:01Z) - Entanglement cones and horizons in analogue cosmological production of Dirac fermions [49.1574468325115]
自己相互作用型Dirac fermionに対するfermion condensatesの出現について検討した。
本研究では, このアナログcQFTにおける光円錐状の絡み合いの伝播構造を通して, 時空拡大による時間-逆対称性の崩壊と擬スカラー凝縮によるパリティの複合的な分解を示す。
論文 参考訳（メタデータ） (2025-03-24T22:20:16Z) - Majorana quasiparticles in atomic spin chains on superconductors [0.0]
マヨラナ準粒子は、トポロジカル量子計算におけるエキサイティングな応用を提供する。
マヨラナ準粒子は、トポロジカル超伝導体の境界におけるゼロエネルギーモードとして実現可能であるという理論的予測によって動機づけられた。
原子的にクリーンな超伝導基板上での無秩序な原子スピン鎖のボトムアップ原子生成は、最近、トポロジカルサブギャップ・芝バンドの出現について深い洞察を与えている。
論文 参考訳（メタデータ） (2025-02-10T22:30:33Z) - Harnessing Chiral Spin States in Molecular Nanomagnets for Quantum Technologies [44.1973928137492]
キラル量子ビットは、弱結合量子ビットではオフにできない常時オン相互作用を自然に抑制することを示した。
本研究は, スピンキラリティ工学を分子量子技術における2つのキラリティ量子ビットの絡み合いにおいて, 常時オン相互作用を緩和するための有望な戦略として確立した。
論文 参考訳（メタデータ） (2025-01-21T08:23:12Z) - Exploring nontrivial topology at quantum criticality in a superconducting processor [23.278631632470628]
超伝導プロセッサ上に100ドル相当の量子ビットを持つ低レベル臨界状態を作成することにより、臨界クラスターIsingモデルを実験的に探索する。
低エネルギー状態に基づいて境界$g$-関数を探索する効率的な手法を開発し,検討中の臨界系の非自明な位相を一意に同定する。
本研究は, トポロジと量子臨界の相互作用を研究する上で有用な量子資源として, 低層臨界状態を示すものである。
論文 参考訳（メタデータ） (2025-01-08T18:39:44Z) - Gifts from long-range interaction: Emergent gapless topological behaviors in quantum spin chain [4.5353840616537555]
凝縮物質物理学のトポロジーは典型的にはバルクエネルギーギャップと関連している。
最近の研究は、バルクエネルギーギャップのない位相相に焦点を移し、非自明な隙間のない位相挙動を示した。
論文 参考訳（メタデータ） (2024-06-04T05:18:44Z) - Neural-network quantum states for ultra-cold Fermi gases [49.725105678823915]
この研究は、メッセージパッシングアーキテクチャに基づいたバックフロー変換を含む、新しいPfaffian-Jastrowニューラルネットワーク量子状態を導入する。
逆スピン対分布関数による強いペアリング相関の出現を観察する。
この結果から, ニューラルネットワーク量子状態は, 超低温フェルミガスの研究に有望な戦略をもたらすことが示唆された。
論文 参考訳（メタデータ） (2023-05-15T17:46:09Z) - Probing Topological Spin Liquids on a Programmable Quantum Simulator [40.96261204117952]
219原子プログラム可能な量子シミュレータを用いて量子スピン状態の探索を行う。
このアプローチでは、カゴメ格子のリンク上に原子の配列が配置され、リドベルク封鎖下での進化はフラストレーションのある量子状態を生成する。
古典的トーリック符号型の量子スピン液体相の開始は、トポロジカル弦演算子の評価により検出される。
論文 参考訳（メタデータ） (2021-04-09T00:18:12Z) - Enhancement of quantum correlations and geometric phase for a driven
bipartite quantum system in a structured environment [77.34726150561087]
構造環境下で進化する初期最大絡み合い状態における運転の役割について検討した。
この知識は、散逸動力学の下で量子特性を最もよく保持する物理装置の探索に役立つ。
論文 参考訳（メタデータ） (2021-03-18T21:11:37Z) - A Chirality-Based Quantum Leap [46.53135635900099]
キラル自由度は、物質や電磁場において起こる。
キラル分子およびナノマテリアルにおけるキラル誘起スピン選択性(CISS)効果の最近の観察
論文 参考訳（メタデータ） (2020-08-31T22:47:39Z) - Non-Hermitian Kibble-Zurek mechanism with tunable complexity in
single-photon interferometry [3.1190733603622336]
我々は、非エルミート的キブル・ズールク機構と、例外点に対するスケーリング挙動を再構成する。
我々は高次の例外点も実現でき、理論上予測されたキブル・ズレックのスケーリング挙動に実験的にアクセスできる。
論文 参考訳（メタデータ） (2020-04-13T13:21:39Z)
関連論文リストは本サイト内にある論文のタイトル・アブストラクトから自動的に作成しています。
指定された論文の情報です。
本サイトの運営者は本サイト（すべての情報・翻訳含む）の品質を保証せず、本サイト（すべての情報・翻訳含む）を使用して発生したあらゆる結果について一切の責任を負いません。