論文の概要: Emulating quantum teleportation of a Majorana zero mode qubit

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2009.07590v2
• Date: Wed, 9 Dec 2020 11:06:07 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-05-02 02:27:59.402770
• Title: Emulating quantum teleportation of a Majorana zero mode qubit
• Title（参考訳）: majorana ゼロモード qubit の量子テレポーテーションをエミュレートする
• Authors: He-Liang Huang, Marek Narozniak, Futian Liang, Youwei Zhao, Anthony D.Castellano, Ming Gong, Yulin Wu, Shiyu Wang, Jin Lin, Yu Xu, Hui Deng, Hao Rong, Jonathan P. Dowling, Cheng-Zhi Peng, Tim Byrnes, Xiaobo Zhu, and Jian-Wei Pan
• Abstract要約: トポロジカル量子計算は、フォールトトレラント量子コンピューティングを実現するための有望なアプローチである。 北エフ連鎖のマヨラナ零モードに符号化された量子ビットをテレポートすることにより、トポロジカル量子コンピューティングの量子シミュレーションを行う。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 13.805666393282454
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: Topological quantum computation based on anyons is a promising approach to achieve fault-tolerant quantum computing. The Majorana zero modes in the Kitaev chain are an example of non-Abelian anyons where braiding operations can be used to perform quantum gates. Here we perform a quantum simulation of topological quantum computing, by teleporting a qubit encoded in the Majorana zero modes of a Kitaev chain. The quantum simulation is performed by mapping the Kitaev chain to its equivalent spin version, and realizing the ground states in a superconducting quantum processor. The teleportation transfers the quantum state encoded in the spin-mapped version of the Majorana zero mode states between two Kitaev chains. The teleportation circuit is realized using only braiding operations, and can be achieved despite being restricted to Clifford gates for the Ising anyons. The Majorana encoding is a quantum error detecting code for phase flip errors, which is used to improve the average fidelity of the teleportation for six distinct states from $70.76 \pm 0.35 \% $ to $84.60 \pm 0.11 \%$, well beyond the classical bound in either case.
• Abstract（参考訳）: トポロジカル量子計算は、フォールトトレラント量子コンピューティングを実現するための有望なアプローチである。 キタエフ鎖のマヨラナ零モードは、非アベリア異性体の例であり、ブレイディング演算を用いて量子ゲートを実行することができる。 ここでは、キタエフ連鎖のマヨラナ零モードにエンコードされた量子ビットをテレポートすることで、トポロジカル量子コンピューティングの量子シミュレーションを行う。 量子シミュレーションは、キタエフ鎖を等価スピンバージョンにマッピングし、超伝導量子プロセッサで基底状態を実現することで行われる。 テレポーテーションは、マヨラナゼロモード状態のスピンマップバージョンに符号化された量子状態を2つのキタエフ鎖間で転送する。 テレポーテーション回路は、ブレイディング操作のみを使用して実現され、イジングアノンのクリフォードゲートに制限されているにもかかわらず達成することができる。 マヨラナ符号(Majorana code)は位相フリップエラーの量子エラー検出符号であり、70.76 pm 0.35 %$から84.60 pm 0.11 %$までの6つの異なる状態におけるテレポーテーションの平均忠実度を改善するために用いられる。

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