論文の概要: Dynamics of Majorana zero modes across hybrid Kitaev chain

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2509.26134v1
• Date: Tue, 30 Sep 2025 11:55:02 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2025-10-01 14:45:00.122509
• Title: Dynamics of Majorana zero modes across hybrid Kitaev chain
• Title（参考訳）: ハイブリッドキタエフ鎖におけるマヨラナゼロモードのダイナミクス
• Authors: Rajiv Kumar, Rohit Kumar Shukla, Levan Chotorlishvili, Sunil Kumar Mishra,
• Abstract要約: 格子を2つのセグメントに分割するハイブリッドな北エフ連鎖を導入する。 左のセグメントは最寄りのカップリングで構成され、右のセグメントは長距離ペアリングを含んでいる。 時間発展状態の確率分布の時間プロファイルを用いて,MZM転送のインタフェース上でのシグネチャを示す。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.9857968274865204
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: The Kitaev chain has been extensively explored in the context of uniform couplings, with studies focusing either on purely nearest-neighbor interactions or on systems dominated by long-range superconducting pairing. Building on these investigations, we introduce a hybrid Kitaev chain in which the lattice is partitioned into two segments: the left segment comprises nearest-neighbor couplings, while the right segment incorporates long-range pairing. To probe the role of the interface, we study two scenarios: a decoupled (suppressed hopping) case, where the segments are isolated, and a coupled case, where they are connected via interface hopping that enables coherent tunneling. Using this setup, we investigate the behavior of Majorana zero modes at the interface between the two segments, finding that in the decoupled case, Majorana zero modes remain sharply localized at the left segment chain edges while massive Dirac modes remain in right segment chain edges, with their energies and localization strongly dependent on the long-range pairing exponent. Introducing a finite interface coupling enables coherent transfer of Majorana zero modes from the edges of the left segment to those of the right segment of the chain. We characterize this dynamics by the fidelity of state transfer, dynamical rotation, and inverse participation ratio. We show the signature of MZM transfer across the interface by the spatiotemporal profile of the probability distribution of the time evolved state.
• Abstract（参考訳）: キタエフ鎖は均一結合の文脈で広く研究され、純粋に最も近い隣同士の相互作用や長距離超伝導ペアリングに支配されるシステムに焦点が当てられている。 これらの研究に基づいて、格子を2つのセグメントに分割するハイブリッドな北エフ連鎖を導入し、左のセグメントは最も近い隣のカップリング、右のセグメントは長距離ペアリングを含む。 インタフェースの役割を解明するために、セグメントを分離する分離された(圧縮ホッピング)ケースと、コヒーレントトンネルを可能にするインタフェースホッピングを介して接続される結合ケースの2つのシナリオについて検討する。 この設定を用いて、2つのセグメント間の界面におけるマヨラナゼロモードの挙動を調査し、疎結合の場合、マヨラナゼロモードは左セグメントチェーンエッジに急激な局所化を保ち、ダイラックモードは右セグメントチェーンエッジに留まり、そのエネルギーと局所化は長距離ペアリング指数に強く依存することを示した。 有限界面結合の導入は、マヨラナゼロモードを左部分の端から右部分へのコヒーレント移動を可能にする。 我々は、状態伝達の忠実度、動的回転、および逆参加比によって、この力学を特徴づける。 時間発展状態の確率分布の時空間プロファイルを用いて,MZM転送の符号を示す。

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