論文の概要: Many-body Majorana braiding without an exponential Hilbert space

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2303.00761v1
• Date: Wed, 1 Mar 2023 19:00:01 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-03-03 17:03:15.883068
• Title: Many-body Majorana braiding without an exponential Hilbert space
• Title（参考訳）: 指数ヒルベルト空間を持たない多体マヨラナブレイディング
• Authors: Eric Mascot, Themba Hodge, Dan Crawford, Jasmin Bedow, Dirk K. Morr, Stephan Rachel
• Abstract要約: マヨラナゼロモード(MZM)で構築された量子ビットは、位相的に保護された量子コンピューティングへの主要な経路である。 複数のMZMのブレイディング過程のシミュレーションは超伝導多体系の量子力学に対応する。 超伝導体の単一粒子状態から,任意の多体波動関数を計算し,その期待値と重なり合いを推定する手法を提案する。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: Qubits built out of Majorana zero modes (MZMs) constitute the primary path towards topologically protected quantum computing. Simulating the braiding process of multiple MZMs corresponds to the quantum dynamics of a superconducting many-body system. It is crucial to study the Majorana dynamics both in the presence of all other quasiparticles and for reasonably large system sizes. We present a method to calculate arbitrary many-body wavefunctions as well as their expectation values and overlaps from time evolved single-particle states of a superconductor, allowing for significantly larger system sizes. We calculate the fidelity, transition probabilities, and joint parities of Majorana pairs to track the quality of the braiding process. We show how the braiding success depends on the speed of the braid. We are also able to compute arbitrary correlation functions in time and space. Our work opens the path to test and analyze the many theoretical implementations of Majorana qubits. Moreover, this method can be used to study the dynamics of any non-interacting superconductor.
• Abstract（参考訳）: majorana zero modes (mzms) で構築された量子ビットは、位相的に保護された量子コンピューティングへの主要な経路である。 複数のMZMのブレイディング過程のシミュレーションは超伝導多体系の量子力学に対応する。 マヨラナ力学は、他の全ての準粒子の存在と、合理的に大きなシステムサイズの両方で研究することが重要である。 超伝導体の単一粒子状態から, 任意の多体波動関数を計算し, その期待値と重なり合いを計算し, システムサイズを大幅に拡大する手法を提案する。 ブレイディングプロセスの品質を追跡するために,マヨラナペアの忠実性,遷移確率,ジョイントパリティを計算する。 ブレイディングの成功はブレイドの速度にどのように依存するかを示す。 また、時間と空間における任意の相関関数を計算できる。 我々の研究は、Majorana qubitsの多くの理論的実装をテストし分析する道を開く。 さらに、この方法は任意の非相互作用超伝導体の動力学を研究するのに使うことができる。

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