論文の概要: Entanglement dynamics in minimal Kitaev chains
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2507.17586v1
- Date: Wed, 23 Jul 2025 15:21:26 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2025-07-24 22:33:15.055365
- Title: Entanglement dynamics in minimal Kitaev chains
- Title（参考訳）: 極小キータエフ鎖における絡み合いのダイナミクス
- Authors: Vimalesh Kumar Vimal, Jorge Cayao,
- Abstract要約: 両部交絡と多部交絡の力学について,共起および幾何的交絡の測度を用いて検討する。
2つの部位の北エフ鎖では、最大絡み合った状態が強く現れ、安定性と周期性は極めて制御可能である。
三サイト北エフ連鎖において、共起の概念と幾何測度の絡み合いを一般化することにより、リッチな二部構造と多部構造の絡み合いを明らかにする。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: Minimal Kitaev chains host Majorana quasiparticles, which, although not topologically protected, exhibit spatial nonlocality and hence expected to be useful for quantum information tasks. In this work, we consider two- and three-site Kitaev chains and investigate the dynamics of bipartite and multipartite entanglement by means of concurrence and geometric measure of entanglement. In two-site Kitaev chains, we find that maximally entangled states can robustly emerge, with their stability and periodicity highly controllable by the interplay between the superconducting pair potential and the onsite energies. At the finely tuned sweet spot, where Majorana quasiparticles appear, the system exhibits oscillations between separable and entangled states, whereas detuning introduces tunable valleys in the entanglement dynamics. Extending to the three-site Kitaev chain, we uncover rich bipartite and multipartite entanglement by generalizing the concepts of concurrence and geometric measure of entanglement. At the sweet spot, the Majorana quasiparticles emerging at the edges suppress concurrence between the edges, while a finite detuning is able to restore it. Depending on the initial state, the three-site Kitaev chain can dynamically generate either a maximally entangled Greenberger-Horne-Zeilinger state or an imperfect W-type state exhibiting multipartite entanglement, although a (maximally entangled) pure W state cannot be realised due to parity constraints. Our results provide a resource for generating and characterising highly entangled states in minimal Kitaev chains, with potential relevance for quantum applications.
- Abstract（参考訳）: 最小限のキタエフ鎖はマヨラナ準粒子をホストし、これは位相的に保護されていないが、空間的非局所性を示し、量子情報処理に有用であると期待されている。
本研究では, 2-および3-サイト北エフ鎖について考察し, コンカレンスと幾何的エンタングルメントの測度を用いて, バイパルタイトおよびマルチパルタイトエンタングルメントのダイナミクスについて検討する。
2部位の北エフ鎖では、超伝導対電位とオンサイトエネルギーの相互作用により、その安定性と周期性が高く制御され、最大絡み合った状態が強固に現れることが判明した。
マヨラナ準粒子が現れる微調整されたスイートスポットでは、システムは分離可能な状態と絡み合った状態の間の振動を示すが、デチューニングは絡み合いのダイナミクスに調整可能な谷を導入する。
3-サイト・キタエフ連鎖に拡張して、コンカレンスの概念と幾何学的エンタングルメントの測度を一般化することにより、リッチな二部構造と多部構造の絡み合いを明らかにする。
スイートスポットでは、マヨラナ準粒子がエッジに現れると、エッジ間の衝突が抑制され、有限な変形によってそれを復元することができる。
初期状態に応じて、三サイト北エフ連鎖は、パリティ制約により(最大に絡み合った)純粋なW状態が実現できないにもかかわらず、最大に絡み合ったグリーンベルガー・ホーネ・ザイリンガー状態または多部絡みを示す不完全なW型状態のいずれかを動的に生成することができる。
この結果から,最小限のキタエフ鎖における高絡み合い状態の生成と特徴付けを行うリソースが得られ,量子応用の可能性が示唆された。
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