基于固定粒子数的超导体中的马约拉纳编织

一维拓扑超导体在均匀场理论下可包含零能边缘马约拉纳模式，这些模式对其基态的拓扑退化性进行编码。对多个导线进行几何操作(编织)可用于在基态子空间内诱导拓扑稳健的转换。均匀场基态不具有确定的粒子数，从而无法描述孤立系统。将此类状态投影到固定粒子数后，可获得对孤立超导体真实基态的很好近似。在先前的工作中，我们展示了对单根导线的Kitaev波函数进行投影后，保留了均匀场描述的关键特征，如导线边缘处的零能单粒子谱峰。在本文中，我们考虑多个导线且总电荷守恒的情况。同样使用投影后的Kitaev波函数作为模板，我们识别出多个粒子数下均匀场拓扑退化基态的许多体对应物。我们随后演示了如何实现等效于马约拉纳零模编织的量子门，尽管这种实现对噪声和杂乱的保护性较低。