基于Majorana的光学平台上CNOT门的高保真度实现
量子物理
2025-12-24 v3 强关联电子
摘要
我们展示了在光子平台上模拟Majorana零模实现的鲁棒CNOT量子门的实验实现。三条在其端点支持Majorana零模的Kitaev链被用来编码两个逻辑量子比特，并执行链内和链间的编织操作来实现CNOT门。虽然Majorana费米子中的量子信息拓扑编码在我们的非相互作用光子环境中不能提供完全的拓扑保护，但它对实验中存在的主要噪声和退相干效应表现出天然的鲁棒性。因此，CNOT门的保真度显著提高，超过了0.992，解决了通往可扩展量子计算道路上的一个关键限制。这些结果代表了利用Majorana费米子进行拓扑量子计算的一项重大进展，并突显了光子平台在实现高保真度量子门方面的潜力。
引用
@article{arxiv.2508.14641,
title = {High-fidelity realisation of CNOT gate in Majorana-based optical platform},
author = {Jia-Kun Li and Kai Sun and Ze-Yan Hao and Jia-He Liang and Jiannis K. Pachos and Lucy Byles and Jin-Shi Xu and Yong-Jian Han and Chuan-Feng Li and Guang-Can Guo},
journal= {arXiv preprint arXiv:2508.14641},
year = {2025}
}
备注
8 pages, 6 figures