論文の概要: Confinement-Induced Floquet Engineering and Non-Abelian Geometric Phases in Driven Quantum Wire Qubits

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2601.13859v1
• Date: Tue, 20 Jan 2026 11:12:36 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2026-01-21 22:47:23.280908
• Title: Confinement-Induced Floquet Engineering and Non-Abelian Geometric Phases in Driven Quantum Wire Qubits
• Title（参考訳）: 駆動量子線量子ビットにおける閉じ込め誘起フロケット工学と非アベリア幾何相
• Authors: Feulefack Ornela Claire, Dongmo Tedo Lynsia Saychele, Danga Jeremie Edmond, Keumo Tsiaze Roger Magloire, Fridolin Melong, Kenfack-Sadem Christian, Fotue Alain Jerve, Mahouton Norbert Hounkonnou, Lukong Cornelius Fai,
• Abstract要約: この研究は、双色場によって駆動される放物型量子ワイヤ内のスピン量子ビットが、閉じ込め可能な合成ゲージ場を示すことを理論的に証明している。 本研究は, 周期的摂動に対するキュービット状態のトポロジカル保護機構について述べる。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: This work theoretically demonstrates that a spin qubit in a parabolic quantum wire driven by a bichromatic field exhibits a confinement-tunable synthetic gauge field, leading to novel Floquet topological phenomena. The study presents the underlying mechanism for topological protection of qubit states against time-periodic perturbations. The analysis reveals a confinement-induced topological Landau-Zener transition, marked by a shift from preserved symmetries to chiral interference patterns in Landau-Zener-St$\ddot{u}$ckelberg-Majorana interferometry. Notably, the emergence of non-Abelian geometric phases under cyclic evolution in curved confinement and phase-parameter space is identified, enabling holonomic quantum computation. Additionally, the prediction of unconventional Floquet-Bloch oscillations in the quasi-energy and resonance transition probability spectra as a function of the biharmonic phase indicates exotic properties, including fractal spectra and fractional Floquet tunneling. These phenomena provide direct evidence of coherent transport in the synthetic dimension. Collectively, these findings position quantum wire materials has a versatile platform for Floquet engineering, topological quantum control, and fault-tolerant quantum information processing.
• Abstract（参考訳）: この研究は、双色場によって駆動されるパラボリック量子ワイヤ内のスピン量子ビットが閉じ込め可能な合成ゲージ場を示し、新しいフロケ位相現象をもたらすことを理論的に証明している。 本研究は、周期的摂動に対するキュービット状態の位相的保護の基盤となるメカニズムを提示する。 この分析は、ランドー-ツェナー-St$\ddot{u}$ckelberg-Majoranaインターフェロメトリーにおける保存対称性からキラル干渉パターンへのシフトを特徴とする、閉じ込めによって引き起こされるトポロジカルなランドー-ツェナー転移を明らかにする。 特に、曲線閉じ込めと位相パラメータ空間における循環的進化の下での非アベル幾何学的位相の出現が同定され、ホロノミック量子計算が可能となる。 さらに, 準エネルギーおよび共振遷移確率スペクトルをバイハーモニック相の関数として, フラクタルスペクトルやフラクタルフロックトンネルなどの異方性を示す。 これらの現象は、合成次元におけるコヒーレント輸送の直接的な証拠となる。 これらの量子ワイヤ材料は、フロケット工学、トポロジカル量子制御、フォールトトレラント量子情報処理のための汎用的なプラットフォームを有する。

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