論文の概要: Quantum-circuit algorithms for many-body topological invariant and Majorana zero mode
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2304.13408v2
- Date: Fri, 22 Nov 2024 08:45:48 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2024-11-25 18:36:07.707830
- Title: Quantum-circuit algorithms for many-body topological invariant and Majorana zero mode
- Title（参考訳）: 多体トポロジ不変量と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、フォールトトレラント量子コンピュータを構成するための有望な資源である。
トポロジカルな性質を調べるための既存の量子回路アルゴリズムはまだ限られている。
1) 指定されたパリティ部分空間内の基底状態を決定するために設計された3つの量子回路アルゴリズムを導入し、(ii) 多体位相不変量を特定し、(iii) ゼロエネルギーエッジモードを可視化する。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
- License:
- Abstract: Topological states of matter are promising resources for composing fault-tolerant quantum computers, advancing beyond the limitations of current noisy intermediate-scale quantum devices. To enable this progress, a deep understanding of topological phenomena within actual quantum computing platforms is essential. However, existing quantum-circuit algorithms to examine topological properties remain limited. Here we introduce three quantum-circuit algorithms designed to (i) determine the ground state within a specified parity subspace, (ii) identify the many-body topological invariant, and (iii) visualize zero-energy edge modes. We illustrate these algorithms with the interacting Kitaev chain, a typical model of one-dimensional topological superconductors. These approaches are versatile, extending beyond one-dimensional systems to various topological states, including those in higher dimensions.
- Abstract（参考訳）: トポロジカルな状態は、フォールトトレラント量子コンピュータを構成するための有望な資源であり、現在のノイズの多い中間スケール量子デバイスの限界を超えて進んでいる。
この進歩を実現するためには、実際の量子コンピューティングプラットフォームにおける位相現象の深い理解が不可欠である。
しかし、トポロジカルな性質を調べるための既存の量子回路アルゴリズムは依然として限られている。
ここでは3つの量子回路アルゴリズムを紹介する。
i) 指定されたパリティ部分空間内の基底状態を決定する。
(二)多体トポロジカル不変量を特定し、
3)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一次元超伝導体の典型的なモデルである相互作用する北エフ鎖で説明する。
これらのアプローチは万能であり、1次元のシステムを超えて、より高次元のシステムを含む様々な位相状態へと拡張する。
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