論文の概要: Quantum-circuit algorithms for many-body topological invariant and
Majorana zero mode
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2304.13408v1
- Date: Wed, 26 Apr 2023 09:41:58 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-04-27 14:47:27.220875
- Title: Quantum-circuit algorithms for many-body topological invariant and
Majorana zero mode
- Title（参考訳）: 多体位相不変およびマヨラナゼロモードに対する量子回路アルゴリズム
- Authors: Takanori Sugimoto
- Abstract要約: トポロジカルな物質状態は、長期のフォールトトレラント量子コンピュータを実現するための潜在的な資源である。
位相特性を解析するための3つの量子回路アルゴリズムを提案する。
このアルゴリズムは1次元のトポロジカル超伝導体だけでなく、高次元システムを含む他のトポロジカル状態にも適用できる。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: The topological state of matter is a potential resource to realize long-term
fault-tolerant quantum computers beyond the near-term noisy intermediate-scale
quantum devices. To achieve the realization, we need a deep understanding of
topological behaviors in real quantum computers. However, quantum-circuit
algorithms to analyze topological properties have still been insufficient. Here
we propose three quantum-circuit algorithms, (i) to find the ground state in
the selected parity subspace, (ii) to determine the many-body topological
invariant, and (iii) to visualize the zero-energy edge mode. To demonstrate
these algorithms, we adopt the interacting Kitaev chain as a typical model of
many-body topological superconductors in one dimension. The algorithms are
applicable to not only one-dimensional topological superconductors but other
topological states including higher-dimensional systems.
- Abstract（参考訳）: 物質のトポロジカルな状態は、短期ノイズの多い中間スケールの量子デバイスを超えた長期的なフォールトトレラント量子コンピュータを実現するための潜在的な資源である。
この実現には、実量子コンピュータにおけるトポロジカルな振る舞いを深く理解する必要がある。
しかし、位相特性を分析する量子回路アルゴリズムはまだ不十分である。
ここでは3つの量子回路アルゴリズムを提案する。
(i)選択したパリティ部分空間の基底状態を見つける。
(ii)多体位相不変量を決定すること、及び
(iii)ゼロエネルギーエッジモードを可視化する。
これらのアルゴリズムを実証するために、相互作用するキタエフ鎖を1次元の多体超伝導体の典型的なモデルとして採用する。
このアルゴリズムは1次元のトポロジカル超伝導体だけでなく、高次元システムを含む他のトポロジカル状態にも適用できる。
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