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利用 Andreev 束缚态与自旋消除 Kitaev 链中的畴壁

介观与纳米尺度物理 2026-01-21 v1 超导电性

摘要

量子点-超导体混合系统已被确立为实现承载 Majorana 束缚态的 Kitaev 链的合适平台。将这些结构实现在量子比特架构中,有望获得随链长呈指数级增长的相干时间。为了扩展到更长的系统,需要控制链中所有超导段之间的相位差。虽然这种控制已通过使用外部磁通量得到证明,但理想情况下可以通过控制内在系统参数来实现。在本研究中,我们研究了是否可以通过每个量子点 (QD) 的自旋自由度或混合部分中离散束缚态的化学势来调节相关的相位差。我们确认,这两个调节旋钮都允许控制相邻 QD 之间耦合的相位差,从而绕过了调节外部磁通量的要求。然而,我们发现相位偏移的幅度可能会偏离离散的 π\pi 偏移。我们引入了自旋轨道场的空间变化作为解释观察到行为的可能机制,并评论了其对实验制备长 Kitaev 链的影响。

关键词

引用

@article{arxiv.2601.12891,
  title  = {Using Andreev bound states and spin to remove domain walls in a Kitaev chain},
  author = {Wietze D. Huisman and Sebastiaan L. D. ten Haaf and Chun-Xiao Liu and Qingzhen Wang and Alberto Bordin and Florian J. Bennebroek Evertsz' and Bart Roovers and Michael Wimmer and Srijit Goswami},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2601.12891},
  year   = {2026}
}

备注

8+13 pages, 4+10 figures