論文の概要: Quantum Coulomb drag signatures of Majorana bound states

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2512.02401v1
• Date: Tue, 02 Dec 2025 04:22:21 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2025-12-03 21:04:45.716987
• Title: Quantum Coulomb drag signatures of Majorana bound states
• Title（参考訳）: マヨラナ境界状態の量子クーロンドラッグシグネチャ
• Authors: Zi-Wei Li, Jiaojiao Chen, Wei Xiong, Xiao Xue, Zeng-Zhao Li,
• Abstract要約: マヨラナ境界状態(MBS)は、フォールトトレラント量子計算の鍵となる候補である。 本稿では、容量結合型二重量子ドット系におけるドラッグ輸送が、弱い結合型MBSの頑健で非局所的なプローブを提供することを示す理論的研究を示す。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 6.438073920843614
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: Majorana bound states (MBSs), with their non-Abelian statistics and topological protection, are key candidates for fault-tolerant quantum computation. However, their unambiguous identification in solid-state systems remains a fundamental challenge. Here, we present a theoretical study demonstrating that drag transport in a capacitively coupled double quantum dot system offers a robust and nonlocal probe of weakly coupled MBSs. Using the master equation approach, we investigate both steady-state and transient dynamics and uncover a distinctive signature of MBSs, i.e., the emergence of pronounced split peaks in the drag transconductance, directly linked to inter-MBS coupling. We further show that the dynamics of quantum coherence exhibit an inverse correlation with the emergence and enhancement of MBS-induced split peaks in the drag transconductance as the inter-MBS coupling increases. A comparative analysis with Andreev bound states (ABSs) reveals key differences, that is, MBS-induced transconductance peaks are symmetric and robust, while ABS features are asymmetric and sensitive to perturbations. These findings establish clear experimental criteria for distinguishing MBSs and provide a practical framework for probing Majorana physics through nonlocal transport.
• Abstract（参考訳）: マヨラナ境界状態(MBS)は、非アベリア統計とトポロジカルプロテクションを持ち、フォールトトレラント量子計算の鍵となる候補である。 しかし、固体系における不明瞭な識別は依然として根本的な課題である。 ここでは、容量結合型二重量子ドット系におけるドラッグ輸送が、弱い結合型MBSの頑健で非局所的なプローブを提供することを示す理論的研究を示す。 主方程式法を用いて、定常状態と過渡状態の両方を解析し、MBSの特異な特徴、すなわち、ドラッグトランスコンダクタンスにおける顕著なスプリットピークの出現を、直接MBS間結合と結び付ける。 さらに、量子コヒーレンスのダイナミクスは、MBS間結合が増加するにつれて、ドラッグトランスコンダクタンスにおけるMBS誘起スプリットピークの出現と増大と逆相関を示すことを示す。 アンドレーフ境界状態 (ABSs) との比較分析では、MBSによる伝導ピークは対称で頑健であり、ABSの特徴は非対称で摂動に敏感である。 これらの知見は,MBSを識別するための明確な実験基準を確立し,非局所輸送によるMajorana物理学の実践的枠組みを提供する。

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