马约拉纳束缚态的纠缠度量
介观与纳米尺度物理
2024-12-13 v2 超导电性
量子物理
摘要
马约拉纳束缚态在拓扑超导体中表现为零能量边缘态,具有空间非局域性。尽管取得了巨大进展,但马约拉纳束缚态的探测仍然具有挑战性,主要因为拓扑平凡的安德烈夫束缚态会产生类似的信号。在本工作中,我们考虑一个与量子点耦合的拓扑超导体,其包含马约拉纳束缚态,并研究其量子关联的动力学,以探索其纠缠性质。具体而言,我们使用 concurrence 和 discord 来表征纠缠,这些方法还辅以纠缠动力学和返回概率。我们发现,马约拉纳束缚态若处于真正的零能量,可将初始纠缠的系统转化为其经典态;而若处于有限能量重叠,则可产生最大纠缠态。有趣的是,我们展示,通过仅控制马约拉纳的非局域性即可在马约拉纳束缚态和量子点之间生成最大纠缠态。我们进一步证明,这些结果在初始态为最大纠缠态或可分离态时都成立,尽管后者在长时间动力学下才能实现最大纠缠态。此外,我们与常规费米子产生的发现进行了对比,获得了非常不同的纠缠特征。我们的工作提供了一种替代性的马约拉纳束缚态表征方法,这在量子信息任务中也可能有所帮助。
引用
@article{arxiv.2404.14900,
title = {Entanglement measures of Majorana bound states},
author = {Vimalesh Kumar Vimal and Jorge Cayao},
journal= {arXiv preprint arXiv:2404.14900},
year = {2024}
}
备注
14 pages, 5 figures