論文の概要: Efficient Preparation of Nonabelian Topological Orders in the Doubled Hilbert Space

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2311.18497v2
• Date: Thu, 20 Jun 2024 22:51:01 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2024-06-24 20:08:09.379254
• Title: Efficient Preparation of Nonabelian Topological Orders in the Doubled Hilbert Space
• Title（参考訳）: 二重ヒルベルト空間における非アーベル位相秩序の効率的な作成
• Authors: Shang Liu,
• Abstract要約: すべての量子二重モデルの基底状態は、二重ヒルベルト空間において効率的に準備できることが示される。 アーベル的かつ非アーベル的である非自明なエノンブレイディング効果は、双対ヒルベルト空間において実現可能である。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 4.097395387450313
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: Realizing nonabelian topological orders and their anyon excitations is an esteemed objective. In this work, we propose a novel approach towards this goal: quantum simulating topological orders in the doubled Hilbert space - the space of density matrices. We show that ground states of all quantum double models (toric code being the simplest example) can be efficiently prepared in the doubled Hilbert space; only finite-depth local operations are needed. In contrast, this is not the case in the conventional Hilbert space: Ground states of only some of these models are known to be efficiently preparable. Additionally, we find that nontrivial anyon braiding effects, both abelian and nonabelian, can be realized in the doubled Hilbert space, although the intrinsic nature of density matrices restricts possible excitations.
• Abstract（参考訳）: 非アーベル位相順序とその随伴励起を実現することは、評価された目的である。 本研究では、この目的に対する新しいアプローチとして、密度行列の空間である二重ヒルベルト空間における位相秩序を量子的にシミュレートする手法を提案する。 すべての量子二重モデルの基底状態(古典的コードは最も単純な例)は、二重ヒルベルト空間において効率的に準備できることを示し、有限深さ局所演算しか必要としない。 対照的に、従来のヒルベルト空間ではそうではない: これらのモデルのいくつかのみが効率的に準備可能であることが知られている。 さらに、非自明なエノンブレイディング効果(アーベルと非アーベルの両方)はヒルベルト空間において実現可能であるが、密度行列の本質的な性質は励起を制限している。

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