論文の概要: Reconstructing non-Abelian braiding and fusion without anyon transport
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2608.04103v1
- Date: Tue, 04 Aug 2026 18:01:02 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2026-08-06 14:48:43.575804
- Title: Reconstructing non-Abelian braiding and fusion without anyon transport
- Title（参考訳）: エノン輸送を伴わない非アベリアブレイディングと核融合の再構築
- Authors: Lucy Byles, Matthew D. Horner, Benjamin T. H. Varcoe, Jiannis K. Pachos,
- Abstract要約: 非アベリアのエノンは、フォールトトレラントで普遍的な量子コンピューティングへのルートを提供する。
時間的に順序付けられたリボン演算に基づく計測専用プロトコルを導入し,実験的に実現する。
我々は,QuantinuumのH2トラップイオンプロセッサ上で,プロトコルの2量子化バージョンを実装した。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: Non-Abelian anyons offer a route to fault-tolerant and universal quantum computing, but experimental access to their defining braiding and fusion data remains limited by the resource overhead of implementing extended anyonic processes on quantum hardware. Here we introduce and experimentally realise a measurement-only protocol based on temporally ordered ribbon operations that reconstructs the non-Abelian braiding and fusion primitives of the quantum double model $D(S_3)$ without physical anyon transport. We implement a reduced two-qutrit version of the protocol on Quantinuum's H2 trapped-ion processors, realising ancilla-assisted ribbon operations and anyonic charge projections in a qubit encoding. We reconstruct the squared braiding phases and fusion amplitudes using an adapted Hadamard test and post-selected measurements, respectively. The associated braiding and fusion transformations reproduce their ideal actions with average normalised output-state fidelities of $\overline{\mathcal{F}}_{R}=0.9988$ and $\overline{\mathcal{F}}_{F}=0.9987$. Combining these primitives produces a non-Clifford braid and a non-stabilizer resource state, supporting measurement-only anyonic encodings as building blocks for larger topologically encoded quantum processors.
- Abstract（参考訳）: 非アベリア・エノンは、フォールトトレラントで普遍的な量子コンピューティングへのルートを提供するが、量子ハードウェア上に拡張された正準過程を実装するリソースオーバーヘッドによって、その定義するブレイディングと融合データへの実験的アクセスは制限されている。
ここでは, 物理的エノン輸送を伴わない量子二重モデル$D(S_3)$の非アベリアブレイディングと融合プリミティブを再構成する, 時間的に順序付けられたリボン演算に基づく測定専用プロトコルを導入, 実験的に実現する。
我々は,QuantinuumのH2トラップイオンプロセッサ上で,量子ビット符号化におけるアンシラアシストリボン演算と正電荷投影を実現するために,プロトコルの2量子化バージョンを実装した。
適応型アダマール試験とポストセレクション測定を用いて,正方形制動相と核融合振幅を再構成した。
関連するブレイディングと融合変換は、平均正規化された出力状態のフィデリティ$\overline{\mathcal{F}}_{R}=0.9988$と$\overline{\mathcal{F}}_{F}=0.9987$で理想的な動作を再現する。
これらのプリミティブを組み合わせることで、非クリフォードブレイドと非安定化器のリソース状態が生成され、より大きなトポロジカルに符号化された量子プロセッサのためのビルディングブロックとして測定専用アノニックエンコーディングをサポートする。
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