論文の概要: Characterizing Dynamic Majorana Hybridization for Universal Quantum Computing

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2403.02481v1
• Date: Mon, 4 Mar 2024 21:00:36 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2024-03-06 16:59:10.327714
• Title: Characterizing Dynamic Majorana Hybridization for Universal Quantum Computing
• Title（参考訳）: ユニバーサル量子コンピューティングのための動的Majoranaハイブリダイゼーション
• Authors: Themba Hodge, Eric Mascot, Dan Crawford, Stephan Rachel
• Abstract要約: この研究は、低エネルギー部分空間内の遷移を追跡し、ハイブリッドマヨラナモードでブレイドの出力を予測するためのアクセス可能な方法を提案する。 応用として、任意の量子コンピュータの動作に不可欠なXゲート上で示されるように、Pauli qubit-errorを特徴付ける。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License: http://creativecommons.org/publicdomain/zero/1.0/
• Abstract: Qubits built out of Majorana zero modes have long been theorized as a potential pathway toward fault-tolerant topological quantum computation. Almost unavoidable in these processes is Majorana wavefunction overlap, known as hybridization, which arise throughout the process when Majorana modes get close to each other. This breaks the ground state degeneracy, leading to qubit errors in the braiding process. This work presents an accessible method to track transitions within the low-energy subspace and predict the output of braids with hybridized Majorana modes. As an application, we characterize Pauli qubit-errors, as demonstrated on an X-gate, critical for the successful operation of any quantum computer. Further, we perform numerical simulations to demonstrate how to utilize the hybridization to implement arbitrary rotations, along with a two-qubit controlled magic gate, thus providing a demonstration of universal quantum computing.
• Abstract（参考訳）: majorana zeroモードから構築された量子ビットは、フォールトトレラントなトポロジカル量子計算への潜在的な経路として長い間理論化されてきた。 これらのプロセスでほとんど避けられないのは、マヨラナ波動関数の重なりであり、これはハイブリダイゼーションと呼ばれ、マヨラナモードが互いに近づいたときに生じる。 これにより、基底状態の縮退が破壊され、ブレイディングプロセスのクビットエラーが発生する。 本稿では,低エネルギー部分空間内の遷移を追跡し,ハイブリッド化マヨラナモードを用いたブレイドの出力を予測する手法を提案する。 応用として、任意の量子コンピュータの動作に不可欠なXゲート上で示されるように、Pauli qubit-errorを特徴付ける。 さらに,2量子ビット制御されたマジックゲートと共に,任意の回転を実現するためのハイブリダイゼーションの活用方法を示す数値シミュレーションを行い,汎用量子コンピューティングの実証を行った。

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