論文の概要: Topologically Protected Edge States in a Single Flux Qubit

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2610.42114v1
• Date: Fri, 30 Oct 2026 17:49:37 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2026-11-02 22:05:31.860891
• Title: Topologically Protected Edge States in a Single Flux Qubit
• Title（参考訳）: 単一磁束量子ビットにおける位相保護エッジ状態
• Abstract要約: トポロジカルエッジ状態は 誘導誘導束量子ビットからなる 単純な超伝導回路で実現できます 超伝導回路のエッジ状態は、キラル対称性に従う摂動に対して位相的に保護されている。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: We show that topological edge states can be realized in a simple superconducting circuit composed of an inductively shunted flux qubit. The Josephson potential of that qubit forms a honeycomb lattice similar to the case of graphene. The additional shunting element produces a quartic potential along one flux direction, which effectively creates a boundary in flux space. We map analytically the low-energy dynamics of the circuit to an extended Su--Schrieffer--Heeger (SSH) chain, in which a quartic potential is added to the usual SSH Hamiltonian. This mapping is confirmed by numerical simulations of the full superconducting circuit. We argue that chiral symmetry still holds for the edge states of the extended model around a chiral point in parameter space. Close to this point, we numerically find that edge states in our superconducting circuit are topologically protected against perturbations that obey chiral symmetry, as is the case for charge noise. Our results show that topological effects previously thought to occur in multi-qubit systems, such as protection against decoherence, can also be found in much simpler single superconducting qubits.
• Abstract（参考訳）: 誘導性フラックス量子ビットからなる単純な超伝導回路において,位相的エッジ状態が実現可能であることを示す。 その量子ビットのジョセフソンポテンシャルは、グラフェンの場合と同様のハニカム格子を形成する。 追加のシャンティング要素は1つのフラックス方向に沿ってクォートポテンシャルを生成し、フラックス空間の境界を効果的に生成する。 我々は、回路の低エネルギーダイナミクスを拡張Su-Schrieffer-Heeger(SSH)連鎖に解析的にマッピングし、通常のSSHハミルトニアンにクォートポテンシャルを付加する。 このマッピングは、全超伝導回路の数値シミュレーションによって確認される。 我々は、カイラル対称性がパラメータ空間のカイラル点の周りの拡張モデルのエッジ状態に対して依然として成り立つことを論じる。 この点に近づくと、超伝導回路のエッジ状態は、電荷ノイズと同様にキラル対称性に従う摂動に対して位相的に保護されていることが数値的に分かる。 以上の結果から, 従来マルチキュービット系で発生すると考えられていたトポロジカルな効果, 例えばデコヒーレンスに対する保護は, より単純な単一超伝導量子ビットでも見られることが示唆された。

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