論文の概要: Minimal Quantum Circuits for Simulating Fibonacci Anyons

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2407.21761v2
• Date: Fri, 2 Aug 2024 01:53:26 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2024-08-05 12:28:46.216523
• Title: Minimal Quantum Circuits for Simulating Fibonacci Anyons
• Title（参考訳）: フィボナッチ異性体シミュレーションのための最小量子回路
• Authors: Sary Bseiso, Joel Pommerening, Richard R. Allen, Steven H. Simon, Layla Hormozi,
• Abstract要約: 我々は最小の量子回路を考案し、二重フィボナッチ位相列の非アベリア的性質を実証した。 我々の回路は、基底状態を効果的に初期化し、励起を生成し、ねじり、それらを可能な限り最小の格子で編む。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: The Fibonacci topological order is the prime candidate for the realization of universal topological quantum computation. We devise minimal quantum circuits to demonstrate the non-Abelian nature of the doubled Fibonacci topological order, as realized in the Levin-Wen string net model. Our circuits effectively initialize the ground state, create excitations, twist and braid them, all in the smallest lattices possible. We further design methods to determine the fusion amplitudes and braiding phases of multiple excitations by carrying out a single qubit measurement. We show that the fusion channels of the doubled Fibonacci model can be detected using only three qubits, twisting phases can be measured using five, and braiding can be demonstrated using nine qubits. These designs provide the simplest possible settings for demonstrating the properties of Fibonacci anyons and can be used as realistic blueprints for implementation on many modern quantum architectures.
• Abstract（参考訳）: フィボナッチ位相順序は普遍位相量子計算の実現の第一候補である。 我々は最小の量子回路を考案し、レヴィン=ウェン弦網モデルで実現された二重フィボナッチ位相秩序の非アベリア的性質を実証した。 我々の回路は、基底状態を効果的に初期化し、励起を生成し、ねじり、それらを可能な限り最小の格子で編む。 さらに、単一量子ビット測定を行うことにより、複数の励起の融合振幅とブレイディング位相を決定する方法も設計する。 両立フィボナッチモデルの融合チャネルは3量子ビットのみを用いて検出でき、ツイスト位相は5量子ビットで測定でき、ブレイディングは9量子ビットで示すことができる。 これらの設計は、フィボナッチ・アロンの性質を示すための最も単純な設定を提供し、現代の多くの量子アーキテクチャの実装のための現実的な青写真として使用することができる。

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