論文の概要: Measuring the Unique Identifiers of Topological Order Based on Boundary-Bulk Duality and Anyon Condensation

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2005.03236v4
• Date: Tue, 22 Dec 2020 15:55:02 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-05-20 22:41:07.710567
• Title: Measuring the Unique Identifiers of Topological Order Based on Boundary-Bulk Duality and Anyon Condensation
• Title（参考訳）: 境界-バルク二重性とアニオン凝縮に基づくトポロジカル秩序の特異な同定
• Authors: Yong-Ju Hai, Ze Zhang, Hao Zheng, Liang Kong, Jiansheng Wu, Dapeng Yu
• Abstract要約: 位相秩序はランダウの対称性を破るパラダイムを超えた新しい量子相である。 R$-および$F$-行列は、エノンの融合配位特性を特徴づけるものであり、位相的順序を識別するために用いられることが知られている。 境界励振の半編みによって、編み物は完全に決定できることを示す。 F$-行列は、2つの異なる順序で3つのエノンの融合を含む散乱量子回路でも測定できる。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 6.191686890868695
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: A topological order is a new quantum phase that is beyond Landau's symmetry-breaking paradigm. Its defining features include robust degenerate ground states, long-range entanglement and anyons. It was known that $R$- and $F$-matrices, which characterize the fusion-braiding properties of anyons, can be used to uniquely identify topological order. In this article, we explore an essential question: how can the $R$- and $F$-matrices be experimentally measured? By using quantum simulations based on a toric code model with boundaries and state-of-the-art technology, we show that the braidings, i.e. the $R$-matrices, can be completely determined by the half braidings of boundary excitations due to the boundary-bulk duality and the anyon condensation. The $F$-matrices can also be measured in a scattering quantum circuit involving the fusion of three anyons in two different orders. Thus we provide an experimental protocol for measuring the unique identifiers of topological order.
• Abstract（参考訳）: 位相秩序はランダウの対称性を破るパラダイムを超えた新しい量子相である。 その定義上の特徴には、頑健な退化基底状態、長距離絡み合い、およびエノンが含まれる。 R$-および$F$-行列は、エノンの融合配位特性を特徴付けるもので、トポロジカル秩序を一意に識別するために用いられることが知られている。 本稿では、なぜ$R$-と$F$-行列を実験的に測定できるのか? 境界と最先端技術を持つトーリック符号モデルに基づく量子シミュレーションを用いて、境界バルク双対性およびエノン凝縮による境界励起の半ブレイディングにより、そのブレイディング(すなわち$R$-行列)が完全に決定可能であることを示す。 F$-行列は、2つの異なる順序で3つのエノンの融合を含む散乱量子回路でも測定できる。 そこで我々は、トポロジカルな順序のユニークな識別子を測定するための実験的なプロトコルを提供する。

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