論文の概要: Observing and braiding topological Majorana modes on programmable quantum simulators

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2203.15083v1
• Date: Mon, 28 Mar 2022 20:41:27 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-02-20 11:41:37.493596
• Title: Observing and braiding topological Majorana modes on programmable quantum simulators
• Title（参考訳）: プログラマブル量子シミュレータにおけるトポロジカルマヨナモードの観測とブレイディング
• Authors: Nikhil Harle, Oles Shtanko, Ramis Movassagh
• Abstract要約: この研究は、プログラム可能な(ノイズの多い)量子ハードウェア上でのMajoranaモードの検出と交換のための実験的および理論的枠組みを示す。 我々は,学習可能な相互作用を持つ駆動型Ising型量子スピンモデル上で,一連の測定を行うことで,我々のフレームワークを実装した。 最後に,マヨラナモードをブレイディングする新しい手法を提案する。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: Despite its great promise of fault tolerance, the simplest demonstration of topological quantum computation remains elusive. Majorana modes are the primitive building blocks and their experimental realization on various platforms is yet to be confirmed. This work presents an experimental and theoretical framework for the space-resolved detection and exchange of Majorana modes on programmable (noisy) quantum hardware. We have implemented our framework by performing a series of measurements on a driven Ising-type quantum spin model with tunable interactions, which confirm the existence of the topological Majorana modes and distinguishes them from trivial modes. Lastly, we propose and demonstrate a novel technique for braiding the Majorana modes which results in the correct statistics but decreases the magnitude of the signal. The present work may be seen as the first reliable observation of Majorana modes on existing quantum hardware.
• Abstract（参考訳）: フォールトトレランスの大きな約束にもかかわらず、トポロジカル量子計算の最も単純な実演はいまだ解明されていない。 majoranaモードはプリミティブなビルディングブロックであり、様々なプラットフォームでの実験的実現はまだ確認されていない。 この研究は、プログラム可能な(ノイズの多い)量子ハードウェア上でのMajoranaモードの検出と交換のための実験的および理論的枠組みを示す。 我々は, トポロジカルマヨナモードの存在を確認し, 自明なモードと区別する, 調整可能な相互作用を持つIsing型量子スピンモデルを用いて, 一連の測定を行うことにより, 本フレームワークを実装した。 最後に,マヨラナモードをブレイディングする新しい手法を提案し,提案する。 この研究は、既存の量子ハードウェア上のマヨラナモードの最初の信頼できる観測と見なすことができる。

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