論文の概要: Universal topological quantum computation with strongly correlated
Majorana edge modes
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2004.03297v5
- Date: Tue, 22 Mar 2022 10:00:18 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-05-26 04:08:25.109997
- Title: Universal topological quantum computation with strongly correlated
Majorana edge modes
- Title（参考訳）: 強相関Majoranaエッジモードを用いた普遍位相量子計算
- Authors: Ye-Min Zhan, Yu-Ge Chen, Bin Chen, Ziqiang Wang, Yue Yu, Xi Luo
- Abstract要約: マヨラナに基づく量子ゲートは、普遍的な位相量子計算を行うために完備ではない。
Shorの整数分解アルゴリズムの適用例を示す。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 7.930410828384357
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: Majorana-based quantum gates are not complete for performing universal
topological quantum computation while Fibonacci-based gates are difficult to be
realized electronically and hardly coincide with the conventional quantum
circuit models. In Ref. \cite{hukane}, it has been shown that a strongly
correlated Majorana edge mode in a chiral topological superconductor can be
decomposed into a Fibobacci anyon $\tau$ and a thermal operator anyon
$\varepsilon$ in the tricritical Ising model. The deconfinement of $\tau$ and
$\varepsilon$ via the interaction between the fermion modes yields the anyon
{collisions} and gives the braiding of either $\tau$ or $\varepsilon$. With
these braidings, the complete members {of} a set of universal gates, the Pauli
gates, the Hadamard gate and extra phase gates for 1-qubit as well as
controlled-not gate for 2-qubits, are topologically assembled. Encoding quantum
information and reading out the computation results can be carried out through
electric signals. With the sparse-dense mixed encodings, we set up the quantum
circuit {where the controlled-not gate turns out { to be} a probabilistic gate}
and design the corresponding devices with thin films of the chiral topological
superconductor. As an example of the universal topological quantum computing,
we show the application to Shor's integer factorization algorithm.
- Abstract（参考訳）: マヨルダナベースの量子ゲートは普遍的なトポロジカル量子計算を行うため完全ではないが、フィボナッチベースのゲートは電子的に実現することが難しく、従来の量子回路モデルと一致しない。
refで。
キラルな位相超伝導体における強い相関を持つマヨラナエッジモードは、三臨界イジングモデルにおいてフィボバッチ・エノン=\tau$ と熱作用素anyon$\varepsilon$ に分解可能であることが示されている。
フェルミオンモード間の相互作用を通じて、$\tau$ と $\varepsilon$ の抑止はanyon {collisions} を生じさせ、$\tau$ または $\varepsilon$ のブレイディングを与える。
これらのブレイディングにより、全メンバー {of} は、普遍ゲート、パウリゲート、アダマールゲート、余剰位相ゲート、および2量子ビットの制御ノットゲートの集合を位相的に組み立てる。
量子情報のエンコードと計算結果の読み出しを電気信号で行うことができる。
スパース・デンス混合符号化により、制御しないゲートが {to be} を確率ゲートとして示す量子回路をセットアップし、キラルな位相超伝導体の薄膜で対応するデバイスを設計する。
普遍的トポロジカル量子コンピューティングの例として、Shorの整数分解アルゴリズムの適用例を示す。
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