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单载器NET 400 GBIT/S IM/DD超过400 m纤维，由等离子Mach-Zehnder调制器
要克服常规调节器的带宽限制，可以采用等离子设备。等离子调节剂已显示可运行高达500 GHz [8]，因此是用于此类高宽宽应用的理想解决方案。最近通过微环谐振器调制器（MRR）[9]和高达363 GBIT/s的净数据速率（MACH-ZEHNDER调制器（MZM）[10]）已被证明。这些等离子调节剂基于硅光子（SIPH）平台，因此可以无缝地集成到标准的SIPH过程中以进行整体整合。这有望通过共包装[11]，启用小占地面积[12]和低驾驶电压[13]来进一步改进，这是400 Gbit/s tranceivers的理想候选者。然而，单个载体IM/DD演示仍缺少血浆以上的血浆以上。
凝聚态物质的拓扑和分析方面...
摘要：受最近对超导量子处理器的实验 [Mi et al., Science 378, 785 (2022)] 的启发，我们研究了随机场 Floquet 量子 Ising 模型中边缘模式的稳定性及其对时间边界自旋-自旋关联的后果。边缘模式在多体 Floquet 谱中引起配对，分裂指数接近零（Majorana 零模式或 MZM 相）或 π（Majorana π 相或 MPM 相）。我们发现随机横向场会导致两种类型的分裂呈对数正态分布。相反，随机纵向场对零分裂和 π 分裂的影响截然不同。随机纵向场迅速提升零配对，同时加强 π 配对，同时边界自旋-自旋相关性也随之变化。我们用低阶 Floquet 微扰理论解释结果。随机纵向场对 π 配对的加强可能在量子信息处理中有应用。
凝结物理学研讨会系列
i n tmagnet-supducductor杂种（MSH）系统已被证明是拓扑超导性工程和随之而来的Majorana零模式（MZMS）的多功能平台，这是朝着实现拓扑量子计算的重要一步。尤其是，创建具有广泛变化的磁性结构的MSH系统的实验能力 - 从铁磁和天空状到类似于抗铁磁磁性和抗磁性 - 为操纵和探索拓扑阶段提供了前所未有的机会。在这次演讲中，我将回顾一下新型拓扑超导阶段的理论预测和实验实现的最新进展 - 从强大和高级拓扑超导体到拓扑结节超导率 - 在MSH系统中。此外，我将展示MSH系统中磁性结构的原子尺度操纵如何为编织MZM提供新的途径。这反过来允许我们成功地展示了MSH系统中拓扑保护的量子算法的第一个实时模拟，例如Bernstein Vazirani算法。
拓扑马约拉纳量子比特上 CNOT 门的完整实现
拓扑量子计算 (TQC) 是一种量子计算方法，旨在通过利用由非阿贝尔任意子组成的非局部自由度的拓扑属性来最小化硬件层面的退相干 [1-3]。后者是奇异的准粒子激发，具有非平凡的交换统计数据，用辫子群的多维表示来描述。非阿贝尔任意子集合嵌入在退化基态流形中，这允许非局部存储量子信息并通过编织实现幺正变换来处理它。在所有非阿贝尔任意子中，马约拉纳零能量模式 (MZM) 是最有希望用于 TQC 开发的模式 [4-8]，因为它们是凝聚态系统中最可行的模式。过去十年，开创性的实验确实在多个不同平台上为它们的存在提供了强有力的证据，如近邻半导体纳米线[9-12]、磁性吸附原子链[13，14]、拓扑超导体内的涡旋[15，16]、平面约瑟夫森结[17，18]和近邻量子自旋霍尔边缘[19，20]。基于马约拉纳量子计算机的构建块是马约拉纳量子比特，由四个马约拉纳零点模型组成。通过物理编织这些马约拉纳零点模型，可以实现所有单量子比特 Clifford 门 [21-23]。这些门受到拓扑保护，因为它们的结果完全取决于 2+1 维空间中任意子绝热遵循的轨迹的拓扑。重要的是，一对 MZM 的编织可以通过多种方式实现，这些方式都等同于两个非阿贝尔任意子的物理交换 [ 24 – 30 ] 。事实上，通过考虑额外的 (混合的) 辅助马约拉纳粒子的存在，我们可以通过适当调整不同 MZM 之间的成对耦合 [ 31 , 32 ] 或通过执行顺序射影宇称测量 [ 8 , 33 – 38 ] 来进行编织。非 Clifford 操作（如 T 门）无法通过马约拉纳编织实现，并且必然依赖于没有拓扑保护的实现，并且需要额外的纠错方案（如魔法态蒸馏）[ 23 , 39 ] 。为了实现通用量子计算，单量子比特门必须补充纠缠门，如 CNOT 门。遗憾的是，这种两量子比特 Clifford 门无法在可扩展架构中仅通过马约拉纳编织操作实现 [22, 40]。基于测量的方法使我们能够克服这个问题，通过对（联合）马约拉纳奇偶性进行高保真投影测量来实现 CNOT 门 [8, 35, 41 – 44]。然而，尽管基于测量的 TQC 已被证明对未来开发完全可扩展的拓扑量子计算机非常有价值，但所需的测量协议仍然是一项艰巨的挑战 [35,45,46]。因此，目前，最好设计和描述替代方案，这些方案不依赖于高保真测量，但仍允许稳健地纠缠不同的拓扑量子位。在这项工作中，我们提出了一种基于完整方法的 CNOT 门的无测量实现。完整量子计算的关键思想是利用非阿贝尔几何相在底层哈密顿量的退化特征空间上实现幺正运算 [47]。当系统参数沿着参数空间中保持退化的闭环进行调整时，就会出现这些规范不变相。这种方法相当通用，已经在非拓扑量子计算方案中成功运用 [47-49]。因此，在 TQC 中使用完整技术也很有意义。事实上，马约拉纳粒子的编织过程本身可以解释为一个完整的过程，其中系统遵循成对马约拉纳粒子耦合的三维参数空间中特定的、拓扑保护的环路 [8, 31]。完整的编织描述的优点是它可以很容易地推广，既可以通过考虑具有不同拓扑结构的环路来实现，也可以通过考虑具有不同拓扑结构的环路来实现。
用于测量电 - ...
光频率梳（OFC）参与了大量应用，例如计量，电信或光谱。在过去的几年中，已经探索了不同的技术。使用电气调制器（EOM），可以生成完全可调的OFC，该OFC通过应用的电气射频（RF）信号的频率设置了光学重复速率。为了实现芯片OFC发电机，Silicon Photonics是一项非常合适的技术，受益于大规模制造设施，并且有可能将电子设备与EOM整合在一起。但是，重复速率低于10 GHz的OFC可能具有挑战性，因为此类间距小于基于光栅的光谱分析仪的典型分辨率。为了克服这个问题，使用了基于异差检测技术的两种替代解决方案来对电气RF域上的OFC进行成像。第一种技术包括在调制器上同时应用两个频率，并观察结果的两个梳子之间的跳动。另一种方法是观察OFC和输入激光器之间的跳动，一旦该输入激光器的频率通过Acousto-Oc-Oc-Octic调制器从OFC的中心移动。基于两种测量技术，已观察到包含超过10条线的OFC，重复速率从100 MHz到15 GHz。它们是使用基于4毫米的硅耗尽耗尽的手动马赫 - Zehnder调制器（MZM）生成的，其波长为1550 nm。
半导体中的静电效应和拓扑超导率⠍超导体⠍磁性隔热器混合导线
Majorana零模式（MZM）的成功实现 - 不代表大约的凝结物类似物[2，3]，为拓扑量子构成[4-7]的有前途的平台[4-7]，依赖于拓扑阶段的强大超级超级超级阶段[4-7]，这些阶段是他们[8-8]的固有阶段[8]。在没有天然发生的一维拓扑超导体的情况下，该研究集中在杂化结构[15-17]上，尤其是半导体（SM）电线，在存在磁性纤维相似的情况下，与S-波超导体（SCS）接近耦合，并耦合。即使在存在一些弱 /中度系统不均匀性的情况下，即使在存在某些弱 /中度系统的情况下，也可以确保出现拓扑超导阶段的出现。然而，除了抑制母体超导体的间隙外，轨道效应起着重要作用[25]，并且严重限制了可靠的拓扑超导性的实现，应用的磁性磁场对基于Majorana基于Majorana topolication Quological Qubits的可能的设备布局构成了严重的限制[26]。可能的解决方案是通过将半导体耦合到磁性内硫酸[16，27]来创建所需的Zeeman场。最近，使用INAS纳米线进行了实验性探索，具有超导Al和铁磁EUS的外延层[28-30]。关键的发现是1 t命令的有效Zeeman Field SC EFF（〜0。这些特征在没有重叠的Al和EUS覆盖的小面的杂化结构中不存在[28]。05 MeV）在没有施加的磁场的情况下出现在超导体中，但仅在具有超导体和铁磁绝缘子的壳壳中壳壳[28]。与超导体中有效的Zeeman场的出现相关的是，观察到零偏置电导峰，用于电荷隧穿到半导体线的末端，这与拓扑超导的存在一致。
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