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

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2403.02481v2
• Date: Thu, 06 Mar 2025 22:59:42 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2025-03-10 12:20:14.993039
• 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の特徴付け
• Authors: Themba Hodge, Eric Mascot, Dan Crawford, Stephan Rachel,
• Abstract要約: マヨラナゼロモード(MZM)で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。 この研究は、空間や時間によって異なる動的ハイブリダイゼーションの量子ビット誤差を予測するための単純だが正確な方法を示す。 任意の1キュービット回転だけでなく、2キュービット制御された可変位相ゲートを実装するためにハイブリダイゼーションを利用する方法を示す。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
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• Abstract: Qubits built out of Majorana zero modes (MZMs) 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 a simple but precise method to predict qubit errors for dynamic hybridization which varies in space and time. This includes hybridization between four or more MZMs through topological or trivial regions, or both of them. As an illustration, we characterize qubit-errors for an X-gate. We demonstrate how to utilize the hybridization to implement not only arbitrary one-qubit rotations but also a two-qubit controlled variable phase gate, providing a demonstration of universal quantum computing.
• Abstract（参考訳）: マヨラナゼロモード(MZM)で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。 この研究は、空間や時間によって異なる動的ハイブリダイゼーションの量子ビット誤差を予測するための単純だが正確な方法を示す。 これには4つ以上のMZM間のトポロジカルまたは自明な領域またはその両方へのハイブリダイゼーションが含まれる。 図示として、Xゲートのキュービットエラーを特徴付ける。 本稿では、任意の1量子ビット回転だけでなく、2量子制御された可変位相ゲートを実装するためにハイブリッド化を利用する方法を示し、普遍量子コンピューティングのデモンストレーションを提供する。

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