論文の概要: Isolated Majorana mode in a quantum computer from a duality twist
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2308.02387v1
- Date: Fri, 4 Aug 2023 15:31:07 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-08-07 12:22:25.166820
- Title: Isolated Majorana mode in a quantum computer from a duality twist
- Title（参考訳）: 双対性ツイストからの量子コンピュータにおけるマヨラナモードの分離
- Authors: Sutapa Samanta, Derek S. Wang, Armin Rahmani, Aditi Mitra
- Abstract要約: 凝縮物質物理学における双対性,一般化対称性,位相欠陥の相互作用について検討する。
この物理学を示す単純なモデルは、逆場イジングモデルであり、非可逆な位相的欠陥をホストすることができる。
空間上の一点に作用する場合、この双対性欠陥は双対性ツイスト境界条件と1つのマヨラナ零モードを課す。
- 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: Experimental investigation of the interplay of dualities, generalized
symmetries, and topological defects is an important challenge in condensed
matter physics and quantum materials. A simple model exhibiting this physics is
the transverse-field Ising model, which can host a noninvertible topological
defect that performs the Kramers-Wannier duality transformation. When acting on
one point in space, this duality defect imposes the duality twisted boundary
condition and binds a single Majorana zero mode. This Majorana zero mode is
unusual as it lacks localized partners and has an infinite lifetime, even in
finite systems. Using Floquet driving of a closed Ising chain with a duality
defect, we generate this Majorana zero mode in a digital quantum computer. We
detect the mode by measuring its associated persistent autocorrelation function
using an efficient sampling protocol and a compound strategy for error
mitigation. We also show that the Majorana zero mode resides at the domain wall
between two regions related by a Kramers-Wannier duality. Finally, we highlight
the robustness of the isolated Majorana zero mode to integrability and
symmetry-breaking perturbations. Our findings offer an experimental approach to
investigating exotic topological defects in Floquet systems.
- Abstract（参考訳）: 双対性、一般化対称性、トポロジカル欠陥の相互作用に関する実験的研究は、凝縮物質物理学や量子材料において重要な課題である。
この物理学を示す単純なモデルは横場イジングモデルであり、クラマース・ワニエ双対変換を実行する非可逆位相的欠陥をホストすることができる。
空間の一点に作用するとき、この双対性欠陥は双対性ツイスト境界条件を課し、単一のマヨラナ零モードを結合する。
このマヨラナゼロモードは局所化されたパートナーがなく、有限系においても無限の寿命を持つため、珍しい。
二重性欠陥を持つ閉IsingチェーンのFloquet駆動を用いて、ディジタル量子コンピュータにおいてこのMajoranaゼロモードを生成する。
効率的なサンプリングプロトコルとエラー緩和のための複合戦略を用いて,関連する持続的自己相関関数を測定することで,モードの検出を行う。
また,mallana zeroモードはkramers-wannier双対性に関連する2つの領域の間のドメインウォールに存在することを示した。
最後に,分離マヨラナゼロモードの可積分性と対称性破壊摂動に対する堅牢性を強調した。
Floquetシステムにおけるエキゾチックなトポロジカルな欠陥を調査するための実験的アプローチを提供する。
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