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任意子凝聚与颜色码

量子物理 2024-03-14 v2 强关联电子

摘要

操纵拓扑有序物相以编码和处理量子信息构成了容错量子计算许多方法的基石。在此我们证明,这些方法中的容错逻辑操作可以被解释为任意子凝聚的实例。我们提出了任意子凝聚的构造性理论,并利用颜色码模型具体阐释了我们的理论。我们表明,不同的凝聚过程对应于一类一般的畴壁,这些畴壁可以存在于类空和类时方向上。此类畴壁包括凝聚特定任意子子集的半透明畴壁。我们利用我们的理论对拓扑对象进行分类,并为颜色码设计了新颖的容错逻辑门。作为最后一个例子,我们还论证了动态“Floquet 码”可以被视为一系列凝聚操作。我们提出了一种基于颜色码上凝聚操作来实现平面动态驱动码的一般构造。我们利用该构造引入了一种新的 Calderbank-Shor-Steane 型 Floquet 码,我们称之为 Floquet 颜色码。

关键词

引用

@article{arxiv.2212.00042,
  title  = {Anyon condensation and the color code},
  author = {Markus S. Kesselring and Julio C. Magdalena de la Fuente and Felix Thomsen and Jens Eisert and Stephen D. Bartlett and Benjamin J. Brown},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2212.00042},
  year   = {2024}
}

备注

55 pages, 57 figures, comments welcome; v2 - changes made in response to the peer-review process