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World File Search System任意子
任意子编织
●研究概要 量子比特是量子计算机的物理组成部分，当它与环境相互作用时，量子信息就会丢失，从而导致计算错误。纠错的困难一直是量子计算机发展的瓶颈。拓扑量子计算在原理上具有容错性，被广泛认为是一种克服这一问题的技术。实现拓扑量子计算的起点是操纵被称为任意子的准粒子（基本激发）的运动。三维空间中的粒子分为玻色子或费米子。另一方面，违背这一传统观念的准粒子（任意子）可能存在于二维电子系统中。当一个任意子绕着另一个任意子往返时，系统的初始状态和最终状态在量子力学上是不同的；这种操作称为“编织”。拓扑量子计算机使用这些不同的状态作为量子信息。该项目研究分数量子霍尔态中任意子的按需编织动态控制，为实现拓扑量子计算机铺平道路。
拓扑量子计算中的三元逻辑设计
量子计算机的运行速度比传统计算机快得多。它基于叠加原理工作。但由于退相干效应，量子态的叠加会因与环境的相互作用而遭到破坏。完全隔离一个量子系统以使其摆脱退相干是一个真正的挑战。这个问题可以通过使用物质的拓扑量子相来规避。这些相具有称为任意子的准粒子激发。任意子是电荷通量复合材料，表现出奇异的分数统计特性。当交换顺序很重要时，任意子被称为非阿贝尔任意子。拓扑超导体中的马约拉纳费米子和某些量子霍尔态中的准粒子是非阿贝尔任意子。这种物质的拓扑相具有基态简并性。两个或多个非阿贝尔任意子的融合可以导致多个任意子的叠加。拓扑量子门是通过非阿贝尔任意子的编织和融合来实现的。容错是通过任意子的拓扑自由度来实现的。这种自由度是非局部的，因此无法受到局部扰动的影响。本文讨论了拓扑量子比特的希尔伯特空间。简要给出了二元门的 Ising 和斐波那契任意子模型。三元逻辑门比二元逻辑门更紧凑，自然出现在一种称为元任意子的任意子模型中。元任意子的融合和编织矩阵的数学模型是重耦合理论的量子变形。我们提出，现有的量子三元算术门可以通过元任意子的编织和拓扑电荷测量来实现。
拓扑量子中斐波那契任意子的普适性...
由量子力学定律支配计算的计算机概念通常最早归功于费曼 [10]。一般而言，量子计算机能够在某些类别的问题上胜过传统计算机，这是通过大幅减少解决特定问题所需的计算次数来实现的。这通常是通过利用物理系统中量子比特之间的量子纠缠来实现的，使得量子计算机中的每个计算操作能够执行相当于多个经典操作的操作。然而，构建量子计算机的主要困难之一是缓解和处理错误要困难得多。量子计算机通常只有在能够利用量子比特状态叠加时才比传统计算机更具优势。如果量子算法中没有任何量子比特通过任何操作或初始化进入状态叠加，则该算法通常可以等效地以经典方式执行。因此，量子计算机的物理实现需要处理退相干，因为这可能会以意想不到的方式使波函数崩溃，从而在计算中引入意外的错误。
具有混合边界穿刺的非阿贝尔统计在环面代码中
任意子是二维系统中的激发态，既不是玻色子也不是费米子 [2]。阿贝尔任意子在交换时会收集任意复相因子。两个非阿贝尔任意子的交换可以用作用于描述复合任意子系统的希尔伯特空间的辫子群 [3] 的矩阵表示来描述。后一种类型尤其令人感兴趣，因为它的任意子可用于通过在拓扑量子计算方案中将它们编织起来来处理信息 [4, 5]。任意子出现在具有拓扑序的物质相中，例如分数量子霍尔 (FQH) 态、基塔耶夫蜂窝晶格模型 (KHLM)、量子双模型 [4, 6] 等。伊辛模型以描述支持马约拉纳零模式 (MZM) 的物理系统中产生的准粒子的行为而闻名 [7, 8]。由排列在二维表面上的量子比特集合组成的晶格模型是研究此类拓扑系统的实用工具。这些模型，例如稳定器代码 [9, 10]，允许在非局部自由度中编码量子信息的计算方案。典型的例子是 Kitaev 在参考文献 [6] 中介绍的环面代码。它对环面上定义的方形自旋晶格的退化基态中的逻辑量子比特进行编码 [11]。环面代码出现在 KHLM 的阿贝尔相 [11, 12]。环面代码允许局部、点状缺陷和非局部、线状缺陷。穿刺是与晶格上的孔相对应的局部缺陷。它们通过编织被引入作为量子记忆和计算的候选者 [13–15]，而扭曲是非局域畴壁的端点，可强制实现 toric 代码任意子的对称性。后一种缺陷已用拓扑量子场论 (TQFT) [16, 17] 进行了描述。它们在计算上也很有趣，因为它们在聚变和交换下表现得像 Majorana 零模式 [1, 18, 19]。参考文献 [20] 甚至引入了这两种缺陷类型的新混合，也能够编码逻辑量子位。在本文中，我们研究了 toric 代码上另一种缺陷的拓扑性质，即穿孔
同伦类型理论中的拓扑量子门
尽管拓扑保护对于实现可扩展量子计算机显然必不可少，但拓扑量子逻辑门的概念基础可以说仍然不稳定，无论是在物理实现方面还是在信息论性质方面。基于弦/M 理论中的缺陷膜 [SS22-Def] 以及凝聚态理论中的全息对偶任意子缺陷 [SS22-Ord] 的最新成果，我们在此解释（如 [SS22-TQC] 中所述）如何通过拓扑有序量子材料中的任意子缺陷编织来规范实际的拓扑量子门，在参数化点集拓扑中具有令人惊讶的巧妙表述，这种表述是如此基础，以至于它可以在现代同伦类型编程语言（如立方 Agda ）中得到认证。
任意子系统中多体非厄米趋肤效应的动态抑制
非厄米趋肤效应 (NHSE) 是非平衡系统中一种令人着迷的现象，其中本征态大量局限于系统边界，将系统中加载的（准）粒子单向泵送到边界。最近，它与多体效应的相互作用得到了广泛的探索，并且已经证明粒子间排斥或费米简并压力会限制 NHSE 在其本征解和动力学中引起的边界积累。然而，在这项工作中，我们发现任意子统计数据可以更深远地影响 NHSE 动力学，抑制甚至逆转状态动力学朝着 NHSE 的局部方向。当涉及更多粒子时，这种现象更加明显。该系统中量子信息的传播显示出更加奇特的现象，其中 NHSE 仅影响热集合的信息动力学，而不会影响单个初始状态。我们的研究结果为探索由 NHSE 与任意子统计之间的相互作用引起的新型非厄米现象开辟了一条新途径，并有可能在超冷原子量子模拟器和量子计算机中得到证明。
简历博士克里斯托夫·魏滕贝格
姓名：Christof Weitenberg 博士 电子邮箱：cweitenb@physnet.uni-hamburg.de，研究员 ORCID：0000-0001-9301-2067 https://scholar.google.com/citations?user=hEV2onkAAAAJ&hl=de 网址：https://www.physik.uni-hamburg.de/en/forschung/institute/ilp/forschung/sengstock/ personen/weitenberg.html 研究兴趣 量子多体系统、拓扑量子物质、量子信息技术、超冷量子气体、光学晶格、非平衡动力学、任意子、机器学习。
TGD 宇宙中的拓扑量子计算内容
1 引言 5 1.1 量子计算基本思想的演变 ...................5 1.2 量子计算与 TGD .....。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。6 1.2.1 量子跃迁作为意识和认知的基本粒子 ....7 1.2.2 负熵最大化原理保证最大纠缠 ...7 1.2.3 数论信息测度与扩展理性纠缠作为束缚态纠缠 ........................7 1.2.4 时间镜像机制与负能量 .................7 1.3 TGD 和与 TQC 相关的新物理学 ................8 1.3.1 拓扑量化磁通管结构作为辫子 .......8 1.3.2 TGD 中的任意子 .........。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。8 1.3.3 Witten-Chern-Simons作用与类光3-曲面。。。。。。。。。。。。。9 1.4 TGD 和 TQC。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。9 1.4.1 仅需要 2 个门。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。10 1.4.2 TGD使零能耗TQC成为可能。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。10