論文の概要: Dissipationless topological quantum computation for Majorana objects in sparse-dense mixed encoding process
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2407.11544v1
- Date: Tue, 16 Jul 2024 09:51:17 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2024-07-17 15:42:36.536474
- Title: Dissipationless topological quantum computation for Majorana objects in sparse-dense mixed encoding process
- Title（参考訳）: スパース・デンス混合符号化プロセスにおけるMajoranaオブジェクトの無散逸位相量子計算
- Authors: Ye-Min Zhan, Guan-Dong Mao, Yu-Ge Chen, Yue Yu, Xi Luo,
- Abstract要約: マヨラナオブジェクトに基づくトポロジカル量子計算は重要な課題である。
2量子ビットの量子ゲートのいくつかは、量子ビットのフェルミオンパリティに依存している。
所望のフェルミオンパリティから所望のフェミオンパリティへの情報の非散逸補正を可能にするトポロジカル操作を考案する。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 8.345976310980795
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: Topological quantum computation based on Majorana objects is subject to a significant challenge because at least some of the two-qubit quantum gates rely on the fermion (either charge or spin) parity of the qubits. This dependency renders the quantum operations involving these gates probabilistic when attempting to advance quantum processes within the quantum circuit model. Such an approach leads to significant information loss whenever measurements yield the undesired fermion parity. To resolve the problem of wasting information, we devise topological operations that allow for the non-dissipative correction of information from undesired fermion parity to the desired one. We will use the sparse-dense mixed encoding process for the controlled-NOT gate as an example to explain how corrections can be implemented without affecting the quantum information carried by the computational qubits. This correction process can be applied {to} either the undesired input qubits or the fermion parity-dependent quantum gates, and it works for both Majorana-zero-mode-based and Majorana-edge-mode-based topological quantum computation.
- Abstract（参考訳）: 2量子ビットの量子ゲートの少なくともいくつかは、量子ビットのフェルミオン(電荷またはスピン)パリティに依存しているため、マヨラナ天体に基づくトポロジカル量子計算は重要な課題である。
この依存は、量子回路モデル内で量子プロセスを進めようとするとき、これらのゲートを含む量子演算を確率的に表す。
このようなアプローチは、測定が望ましくないフェルミオンパリティをもたらすと、重大な情報損失につながる。
情報の浪費問題を解決するため,不要なフェルミオンパリティから所望のフェミオンパリティへの情報の非散逸補正を可能にするトポロジカルな操作を考案した。
我々は、制御NOTゲートに対してスパース・デンス混合符号化プロセスを用いて、計算量子ビットが持つ量子情報に影響を与えることなく、どのように修正を行うかを説明する。
この補正プロセスは、望ましくない入力量子ビットかフェルミオンパリティ依存の量子ゲートのいずれかに適用することができ、Majorana-zero-modeベースおよびMajorana-edge-modeベースのトポロジカル量子計算に有効である。
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