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在 NISQ 量子硬件上确定受 Kitaev 启发的拓扑模型的量子相图

量子物理 2021-09-29 v3 强关联电子

摘要

拓扑保护被用于容错纠错以及开发具有拓扑量子比特的量子算法。但是,被模拟模型固有的拓扑保护,即使在 NISQ 硬件上也能稳健地保护计算。我们通过在 IBM 量子计算机上模拟受 Kitaev 启发的模型并精确确定其相图来利用这一点。这需要构造用于马约拉纳编织的传统量子电路,以制备受 Kitaev 启发的模型的基态。然后测量纠缠熵以计算量子相边界。我们展示了在布里渊区中采样时保持粒子-空穴对称性对于获得高精度至关重要。这项工作说明了当测量适当的受保护量子性质时,如何能够利用量子模型固有的拓扑保护在 NISQ 硬件上执行稳健的计算。它为在当今可用的量子硬件上进一步模拟拓扑量子模型打开了大门。

关键词

引用

@article{arxiv.2006.05524,
  title  = {Determining quantum phase diagrams of topological Kitaev-inspired models on NISQ quantum hardware},
  author = {Xiao Xiao and J. K. Freericks and A. F. Kemper},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2006.05524},
  year   = {2021}
}

备注

17 pages and 11 figures final version