拓扑超导体中非阿贝尔编织统计的从头算模拟
超导电性
2021-02-16 v2
摘要
我们数值研究了二维拓扑超导体(如具有Rashba自旋轨道耦合的波超导体)中涡旋的非阿贝尔编织动力学。涡旋所承载的马约拉纳零模(MZMs)构成拓扑量子比特,为拓扑量子计算提供了基本构建块。然而,由于MZMs受不变量保护,马约拉纳量子比特和量子门操作可能对由准粒子干涉引起的内禀退相干敏感。在不假设MZMs先验存在的情况下数值求解含时Bogoliubov-de Gennes方程,我们考察了由于与邻近MZMs及其他准粒子态相互作用而在非阿贝尔编织动力学的酉算符上产生的量子噪声。我们证明在两个涡旋交换后,最低的涡旋束缚态累积几何相位,且源于动力学相位的误差可忽略不计,与MZMs的相互作用无关。此外,我们数值模拟了二维拓扑超导体中四个涡旋的编织动力学,并讨论了实现基于马约拉纳的量子比特之非阿贝尔统计与量子门操作高性能的最优编织条件。
引用
@article{arxiv.2008.02997,
title = {${\it Ab \ Initio}$ Simulation of Non-Abelian Braiding Statistics in Topological Superconductors},
author = {Takumi Sanno and Shunsuke Miyazaki and Takeshi Mizushima and Satoshi Fujimoto},
journal= {arXiv preprint arXiv:2008.02997},
year = {2021}
}