用于轨道 $l$-量子比特的无场横向 Aharonov--Bohm 相位门

已知自由空间 Aharonov--Bohm (AB) Bessel 模式携带依赖于磁通的方位角 Schrödinger 概率流和动力学轨道角动量。我们将此响应推广至排除核心的有限壁环形波导的自旋分辨守恒 Dirac 流，并表明约束将其残存的轨道分量转化为直行模式的横向 Aharonov--Bohm (TAB) 传播相位，该直行模式的质心路径在 $\mathbf A$ 上的投影为零。径向梯度流在自旋反转下发生反转；保留完整的倏逝尾部使其作为边界贡献闭合，留下一个与自旋无关的轨道相位 $\Delta\phi_{ln}\propto l\Phi L_{\rm int}\langle\rho^{-2}\rangle_{ln}/v_z$。反向缠绕模式 $|\pm l\rangle$ 构成一个同路径量子比特，可实现带有差分读出和共模相位抑制的 $R_z(2\delta_l)$，而一阶直接串扰需要角谐波 $m=\pm2l$。对于 $a=20\,\mathrm{nm}$、$R=30\,\mathrm{nm}$、$E_z=10\,\mathrm{meV}$ 且 $|l|=10$ 的 $100\,\mu\mathrm{m}$ 截面，灵敏度为 $0.1885\,\mathrm{mrad/mG}$，且 $R_z(\pi)$ 出现在 $16.67\,\mathrm{G}$。因此，有限壁约束将内禀方位角 Dirac 流转化为导引的无场相位操作。