我们考虑一个一维拓扑超导体,该超导体在其末端与单个模式腔相连。在强烈的光结合方案中,电子和光子自由度杂交,导致了极化子的形成。我们通过计算耦合电子光子系统的腔光子光谱功能来找到偏振子光谱。在拓扑阶段中,能量极化模式下的较低是由与腔光子相连的散装 - 摩霍拉纳跃迁形成的,并且对Majoraana Parity也很敏感。在琐碎的阶段,由于跨间隙跨间隙与光子的散装转变耦合,下极化模式出现了。我们的工作证明了在拓扑超导体中形成偏振子,该拓扑超导体与光子有关,这些光子包含有关Majorana结合状态特征的信息。
Alexei Yu。 kitaev:拓扑量子代码(1996-2003)受到身体保护的量子计算(1997)与非亚伯人Anyons进行计算(1997)CSS-CSS-to-Holdomologicy Dictionary(1998)魔术状态蒸馏(1999-2004)量子电线中的Majorana Modes(2000)Alexei Yu。kitaev:拓扑量子代码(1996-2003)受到身体保护的量子计算(1997)与非亚伯人Anyons进行计算(1997)CSS-CSS-to-Holdomologicy Dictionary(1998)魔术状态蒸馏(1999-2004)量子电线中的Majorana Modes(2000)
引言。周期性驱动的量子系统规避了平衡态下施加的某些限制。例如,参考文献 [1,2] 中设想的自发破坏时间平移对称性的“时间晶体”不能在平衡态 [3] 下出现,但可以在周期性驱动下出现。在周期性驱动的时间晶体中,任何物理(即非猫)状态都以驱动频率的次谐波演化 [4 – 6] 。规范实现由无序的伊辛自旋组成,它们在每个驱动周期后集体翻转,因此需要两个周期才能恢复其初始状态。实验已经在驱动冷原子 [7,8] 和固态自旋系统 [9 – 11] 中检测到时间晶体性的迹象。作为第二个密切相关的例子,考虑一个一维 (1D) 自由费米子拓扑超导体,它具有马约拉纳端模式 [12],每个模式都由厄米算符 γ 描述。如果 γ 增加能量 E 则 γ † 增加 − E 而埃尔米特性要求它们是等价的。在平衡状态下唯一的解是 E = 0——对应于经过深入研究的马约拉纳零模式。以频率 Ω 周期性驱动还允许携带 E = Ω = 2 的“弗洛凯马约拉纳模式”,因为此时能量仅对模 Ω 守恒[13]。弗洛凯马约拉纳模式被认为比平衡系统促进了更高效的量子信息处理[14-16]。此外,它们编码了一种时间平移对称性破缺的拓扑味道,因为弗洛凯马约拉纳算子在每个驱动周期改变符号,因此也需要两个周期来恢复其初始形式。我们通过探索将库珀对电子耦合到双周期时间晶体伊辛自旋后产生的周期性驱动的一维拓扑超导体来合并上述现象。这种“时间晶体拓扑超导体”交织了体时间平移
摘要:二维(2D)杂交有机 - 无机渗透性滑石(HOIP)具有增强的稳定性,高可调性和强型自旋 - 轨道耦合,在广泛的应用中显示出很大的潜力。在这里,我们将2D HOIP的已经丰富的功能扩展到了一个新的领域,实现了拓扑超导性和主要量子计算模式。Especially, we predict that room- temperature ferroelectric BA 2 PbCl 4 (BA for benzylammonium) exhibits topological nodal-point superconductivity (NSC) and gapless Majorana modes on selected edges and ferroelectric domain walls when proximity- coupled to an s-wave superconductor and an in-plane Zeeman field, attractive for experimental verification and application.由于NSC受2D HOIP的空间对称性保护,因此我们设想在此类材料中可以找到更多外来的拓扑超导状态,因为它们的多种非中性空间组可能会在HOIPS和拓扑超导率的田间开设新的途径。关键字:二维,铁电混合钙蛋白,拓扑结节点超导性,边缘/域 - 墙壁Majoragara模式
量子控制是指量子力学定律描述的物理系统的主动操纵,构成了量子技术开发的重要组成部分。在这里,我们将不同的编程(DP)和自然进化策略(NES)应用于超导纳米线的最佳运输,这是基于Majorana的拓扑量子计算成功的关键要素。我们将Majorana零模式的运动控制作为一个选择问题,我们提出了有关系统的临界速度和总运输时间的四个不同制度的新分类。除了正确恢复绝热制度中预期的平滑方案外,我们的算法还发现了非绝热制度中的效率有效但非常明显的违反直觉运动策略。紧急图片揭示了一种简单而高的实现策略,该策略在跳跃之间使用恒定速度时,在协议的开头和协议的结束时使用pulselike跳跃,我们将跳跃摩托车跳跃的协议配音。我们提供了透明的半分析图,它利用了运动框架中Majorana运动的突然近似和重新制定,以阐明跳跃式跳动控制策略的关键特征。我们验证了跳跃 - 跳跃的方案在相互作用或混乱的存在上保持强大,并在现实的接近耦合纳米线模型上证实了其高效率。我们的结果表明,用于量子控制的机器学习可以很好地应用于具有性能水平的量子多体动力学系统,这使其与实现大规模量子技术有关。
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。
我们介绍了矩阵乘积状态(MP)的首次成功应用,该矩阵乘积状态(MPS)代表在整个温度范围内的两个空间维度中平衡中的热量子纯状态(TPQ)。我们将Kitaev Honeycomb模型用作主持量子自旋液体(QSL)基态的突出例子,以使用先前几乎完全使用Free Majorana Fermionic描述来瞄准两个先前已解决的特定热峰。从高温随机状态开始,我们的TPQ-MPS框架精确地再现了这些峰,这表明基于自旋的量子多体外描述仍然可以捕获Z 2量规场中的新出现的巡回Majorana fermions。截断过程有效地丢弃了高能状态,甚至达到了远程纠缠的拓扑状态,接近给定有限尺寸群集的确切基态。TPQ-MP的优点比精确的对角度或基于纯化的方法的优势是,即使在有限温度下,其数值降低的成本也来自降低的效率希尔伯特空间。
2.6拓扑保护的Qubits“在半导体纳米线中显着开发了受拓扑保护的量子,在其边缘托管Majora零模式但也在其他平台中追捕。虽然Majorana Fermions的存在似乎是在实验中建立的,但操作它们并满足Divincenzo的所有标准是目前的边界。人们认为,由于它们的拓扑稳定性,一旦满足了这一点,就可以在几乎没有开销的情况下达到高性能。正在追求其他几个用于拓扑保护量子的平台,包括锶,五酸盐,分数量子厅系统和约瑟夫森连接阵列。[QFS]“ Microsoft的量子团队正在基于所谓的“ Majorana零模式”(MZM)开发QC。量子门是通过将这些准颗粒在时间和空间上的运动编织而成的。编织使拓扑量表具有弹性的外部噪声,从而使未来的扩展相对简单。但是,目前该技术还很早,到目前为止尚无最终的MZM示威。但是,在其他QC平台上进行了MZM模拟[MI22,Quantinuum23]。 )2.7非宇宙QC技术有几种基于上面提到的QC平台的技术,这些技术无法满足Divincenzo的第4个标准(通用门集),但是在非常具体的任务中具有有用的量子优势的潜力。