論文の概要: A Noisy Approach to Intrinsically Mixed-State Topological Order

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2403.13879v3
• Date: Wed, 25 Sep 2024 23:29:55 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2024-11-09 03:59:23.472986
• Title: A Noisy Approach to Intrinsically Mixed-State Topological Order
• Title（参考訳）: 内在混合位相秩序に対する雑音的アプローチ
• Authors: Ramanjit Sohal, Abhinav Prem,
• Abstract要約: 得られた混合状態は内在的に混合状態位相秩序(imTO)を示すことができることを示す。 我々は、ある異常な1-形式対称性の下でデコヒートされた混合状態が強い対称性を持つ、イムト(ImTO)を総称的にガグアウトすることは、イムト(ImTO)をもたらすことを見出した。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: We propose a general framework for studying two-dimensional (2D) topologically ordered states subject to local correlated errors and show that the resulting mixed-state can display intrinsically mixed-state topological order (imTO) -- topological order which is not expected to occur in the ground state of 2D local gapped Hamiltonians. Specifically, we show that decoherence, previously interpreted as anyon condensation in a doubled Hilbert space, is more naturally phrased as, and provides a physical mechanism for, ``gauging out" anyons in the original Hilbert space. We find that gauging out anyons generically results in imTO, with the decohered mixed-state strongly symmetric under certain anomalous 1-form symmetries. This framework lays bare a striking connection between the decohered density matrix and topological subsystem codes, which can appear as anomalous surface states of 3D topological orders. Through a series of examples, we show that the decohered state can display a classical memory, encode logical qubits (i.e., exhibit a quantum memory), and even host chiral or non-modular topological order. We argue that a partial classification of imTO is given in terms of non-modular braided fusion categories.
• Abstract（参考訳）: 局所相関誤差を受ける2次元(2次元)位相秩序状態の研究のための一般的な枠組みを提案し,その混合状態が2次元局所ギャップハミルトンの基底状態では起こり得ないような内在混合状態位相秩序(imTO)を示すことを示す。 具体的には、以前は二重ヒルベルト空間の任意の凝縮と解釈されていたデコヒーレンス(decoherence)は、より自然に言い換えられ、元のヒルベルト空間の「ゲージアウト(gauging out)」アーノンに対して物理的なメカニズムを提供する。 我々は、ある異常な1-形式対称性の下でデコヒートされた混合状態が強い対称性を持つ、イムト(ImTO)を総称的にガグアウトすることは、イムト(ImTO)をもたらすことを見出した。 このフレームワークは、デコヒード密度行列とトポロジカルサブシステム符号の間の顕著な接続をほとんど含んでおり、3次元トポロジカル秩序の異常な表面状態として現れる。 一連の例を通して、デコヒーレント状態は古典的なメモリを表示し、論理量子ビットを符号化し(量子メモリを表示する)、キラルあるいは非モジュラー位相秩序をホストすることさえできることを示した。 我々は、ImTOの部分的な分類は、非モジュラーブレイド融合圏(英語版)の観点で与えられると論じる。

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