拓扑激发,例如Majorana零模式,是编码量子信息的有前途的途径。基于其编织的Majorana Qubit的拓扑保护门将需要某种形式的网络。在这里,我们建议通过在微波腔QED设置中与光纠缠的Majorata物质来构建这样的网络。我们的方案利用了光引起的相互作用,该相互作用与所有Majorana纳米级电路平台通用。这种效应源于在一维物理主要模式链中光耦合的参数驱动。我们的设置可以实现Majorana量子计算平台中所需的所有基本操作,例如融合,编织,关键的T-Gate,读取,以及重要的是,物理Majora Modes的稳定或校正。
简介。- 一词“结构化光”是指具有非平凡且有趣的幅度,相位和/或极化分布的光场。大量工作已致力于生产结构化的光场,从而导致了新技术的发展和改进现有技术[1,2]。也许结构化光的最著名示例对应于携带轨道角动量的梁,广泛用于从量子光学到显微镜的应用中[3,4]。当前的工作着重于所谓的结构化高斯(SG)梁的结构梁的子类[5-8]。这些对近似波方程的解决方案具有自相似的特性,这意味着它们的强度曲线在传播到缩放因子时保持不变。sg梁包括众所周知的laguerre-gauss(lg)和雌雄同体 - 高斯(HG)梁[9],它们一直是广泛研究的主题,用于许多应用中的模态分解,例如模式分类和分量额定定位[10-13]。lg和Hg梁属于更广泛的SG梁,称为广义的Hermite-Laguerre-Gauss(HLG)模式[14,15],可以使用适当的圆柱形透镜(Attigmatic Translions)[16]来从HG或LG梁上获得。这些模式可以表示为模态Poincar´e球的表面上的点(MPS)[17-19],如图1。这种表示形式导致了这样的见解:这些梁可以在一系列散光转换上获得几何阶段[7,20 - 23]。HLG模式的MPS表示揭示了其固有的组结构和转换属性。这种结构的概括是将模态结构和极化混合[24]。但是,没有为无限的
受监控的量子电路可以实现前所未有的多体纠缠动态控制。在这里,我们展示了随机的、仅测量的电路,实现了 Kitaev 蜂窝模型的键和斑块耦合的竞争,产生了具有次级 L ln L 液体缩放行为的结构化体积定律纠缠相。这种相互作用的马约拉纳液体在改变相对耦合概率时获得的纠缠相图中占据高度对称的球形参数空间。球体本身是一个临界边界,量子 Lifshitz 缩放将体积定律相与近似面积定律相、颜色代码或环面代码区分开来。一个例外是一组三临界自对偶点,它们表现出有效的 (1 + 1)d 共形缩放,体积定律相和两个面积定律相在此相交。从量子信息的角度来看,我们的结果定义了在存在投影误差和随机综合征测量的情况下颜色代码的误差阈值。
主要结合状态在拓扑超导体中出现,作为表现出空间非局部性的零能边缘状态。尽管取得了巨大进展,但对主要界面状态的检测仍然具有挑战性,主要是因为拓扑琐碎的安德里弗(Andreev)结合状态会产生相似的签名。在这项工作中,我们考虑了一个拓扑超导体,该拓扑超导体与量子点结合并研究其量子相关性的动态,目的是探索其纠缠特性。特别是,我们通过使用并发和不和谐来表征纠缠,这也与纠缠动态和返回概率相辅相成。我们发现,Majoragan在真正的零能量处的约束状态可以将最初的纠缠系统转变为其经典状态,而它们可以在有限的能量重叠的情况下创建最大的纠缠状态。有趣的是,我们表明该系统可以通过简单地控制Majorana非局部性来生成MBS和量子点之间最大纠缠的状态。我们证明,当初始状态是最大纠缠或可分离的情况下,尽管在后者中,但在长期动态中实现了最大纠缠的状态。此外,我们将我们的发现与常规费米(Fermion)产生的发现形成对比,并获得非常不同的纠缠签名。我们的工作提供了一种表征Majorana Bound State的替代方法,这也可以用于其用于量子信息任务的利用。
主要结合状态在拓扑超导体中出现,作为表现出空间非局部性的零能边缘状态。尽管取得了巨大进展,但对主要界面状态的检测仍然具有挑战性,主要是因为拓扑琐碎的安德里弗(Andreev)结合状态会产生相似的签名。在这项工作中,我们考虑了一个拓扑超导体,该拓扑超导体与量子点结合并研究其量子相关性的动态,目的是探索其纠缠特性。特别是,我们通过使用并发和不和谐来表征纠缠,这也与纠缠动态和返回概率相辅相成。我们发现,Majoragan在真正的零能量处的约束状态可以将最初的纠缠系统转变为其经典状态,而它们可以在有限的能量重叠的情况下创建最大的纠缠状态。有趣的是,我们表明该系统可以通过简单地控制Majorana非局部性来生成MBS和量子点之间最大纠缠的状态。我们证明,当初始状态是最大纠缠或可分离的情况下,尽管在后者中,但在长期动态中实现了最大纠缠的状态。此外,我们将我们的发现与常规费米(Fermion)产生的发现形成对比,并获得非常不同的纠缠签名。我们的工作提供了一种表征Majorana Bound State的替代方法,这也可以用于其用于量子信息任务的利用。
在这项工作中,我们考虑了包含零零模式和主要零模式的超导体 - 症状杂种,并探索其在Majorana极化中的特征。尤其是由于定义和混乱而考虑的零能量状态,这似乎很可能是实验场景。我们表明,即使在微不足道的零能量状态增殖时,Majorana极化也能够表征拓扑相变和Majorana零模式的出现。值得注意的是,Majorana极化继承了有关空间相关性的直接信息,这是区分Majoraana和Trivial零模式的关键。我们证明了Majorana极化在正常抗压器连接和超导体 - 正常 - 责任的Josephson连接方面的实用性。我们的结果支持将主要极化为真实空间拓扑指标的解释。
量子点 - 螺旋体阵列中的基塔夫链是实现拓扑超导性的有前途的平台。最近证明的是,即使是两个站点的连锁店也可以托管Majorana零模式,称为“穷人的Majorana”。利用这些国家进行量子信息处理的潜力,需要提高其对外部诉讼的稳健性。在这里,我们在临近量子点中使用Yu-Shiba-Rusinov状态形成了一个两个位点Kitaev链。通过确定性地调整量子点和超导体之间的杂交,我们观察到穷人的主要nate虫的间隙大于70μEV。与用非近端点制成的基塔耶链链相比,对电荷的敏感性也大大降低。通过Yu-Shiba-Rusinov国家意识到的穷人主要国家的系统控制和改善的能量量表将有助于实现更长的Kitaev链,奇偶校验量和非亚洲物理学的示范。
。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。majorana fermions是旋转1/2中性颗粒,它们是其自身的反粒子。它们最初是由Ettore Majorana在粒子物理学中预测的,但它们的观察结果仍然具有Elusi V e。主要的物理物理学借用了Majorana费米子的概念,与粒子物理电子和孔不同,它被称为Majorana零模式。在这种情况下,我们对Majorana零模式在非常规超导体中的基本特性及其在实验性可观察物中的序列提供了教学解释,从而特别强调了最初的理论发现。特别是,我们首先表明Majorana零模式是自缀合的,并作为一种特殊类型的零能量表面Andreev结合状态在非常规超导体的边界处。然后,我们探索一维自旋p波超级导体中的主要零模式,在当时,我们加入了拓扑超级传导的形成,并在超导体 - 血症导向器混合体中的物理实现。在这一部分中,我们强调说Majorana准颗粒作为零能量边缘状态,表现出电荷中立性,自旋极化和Spa tial非偏置性,因为可以从其能量和WAV效应中可以看出独特的特性。ne Xt,我们讨论了获得绿色的p波超导体功能的肛门功能,并证明ma-jorana零模式的出现始终伴随着形成奇怪的旋转式旋转式三个形成,这是Majorana零模式的自轭性质的独特结果。我们最终解决了Majorana零模式在隧道光谱中的特征,包括异常接近效应和相位偏置的Josephson效应。
在有限长度的超导型杂种系统中,Majorana结合状态的出现已预测以振荡能水平的形式发生,而奇偶校验横梁围绕零能量。每次零能量交叉都有望产生量化的零偏置电导峰值,但有几项研究报告了电导率峰值固定在零能量的一系列Zeeman领域,但其起源并不清楚。在这项工作中,我们考虑在Zeeman场下与旋转轨道耦合的超导系统,并证明,由于与Ferromagnet Lead的耦合,非富裕效应引起了Majorana和Trivial Andreev结合状态的零能量。我们发现,这种零能量固定效应是由于形成了被称为异常点的非弱势光谱退化性的,其出现可以通过非热性的相互作用,应用的Zeeman Fierd和化学势来控制。此外,根据非热空间空间验证,我们发现非热性会改变单点赫尔米尔拓扑相变为受到多个低能水平的特殊点的特殊点界定的零能量线。这种看似无辜的变化显着使差距截断远低于Hermitian拓扑相过渡,这原则上可以简单地实现。此外,我们揭示了将主要和琐碎的Andreev结合状态与准核定状态分开的能量差距对于产生零能量固定效应的值仍然是强大的。因此,我们的发现对于理解Majorana设备中微不足道和拓扑状态的零能量固定可能很有用。尽管合理的非热性价值确实可以是有益的,但非常强大的非热效应可能会破坏超导性。
马约拉纳零模式 (MZM) 是拓扑保护量子计算硬件的有希望的候选者,然而它们的大规模使用可能需要量子纠错。马约拉纳表面码 (MSC) 已被提议实现这一目标。然而,许多 MSC 属性仍未得到探索。我们提出了一个统一的 MSC“扭曲缺陷”框架——编码量子信息的任意子类对象。我们表明,MSC 中的扭曲缺陷可以编码两倍于基于量子位的代码或其他 MSC 编码方案的拓扑保护信息量。这是因为扭曲同时编码了逻辑量子位和“逻辑 MZM”,后者增强了微观 MZM 可以提供的保护。我们解释了如何使用逻辑量子位和逻辑 MZM 执行通用计算,同时可能使用比其他 MSC 方案少得多的资源。所有 Clifford 门都可以通过编织扭曲缺陷在逻辑量子位上实现。我们介绍了基于格子手术的逻辑 MZM 和逻辑量子位计算技术,实现了 Clifford 门的效果,且时间开销为零。我们还表明,逻辑 MZM 可能会在足够低的准粒子中毒率下改善空间开销。最后,我们介绍了一种新颖的 MSC 横向门模拟,通过编织微观 MZM 实现小代码中的编码 Clifford 门。因此,MSC 扭曲缺陷为容错量子计算开辟了新途径。
