基于 NISQ 设备的测量实现拓扑量子比特几何门仿真
量子物理
2025-07-29 v4
摘要
虽然 Majorana 零模 (Majorana zero modes, MZM) 的adiabatic 交换实现了几何受保护的非通用门集，但实际实现 MZM 编绉仍存在挑战。另一种方案是通过对相邻两个 MZM 进行电荷-奇偶测量来实现编绉。鉴于半导体系统中 MZM 缺乏确定性证据，故而在 NISQ 设备上仿真 MZM 的做法更自然地适用于编绉。在本工作中，模拟了关于 MZM Y 型 Junction 的测量实现编绉，通过对逻辑量子比特进行多量子比特 Pauli-奇偶测量来实现。仅使用两个物理量子比特的联合测量即可实现逻辑单量子比特几何 门和纠缠两量子比特门，而部分相位旋转如 门则至少需要三个量子比特的联合测量。这些相对较小规模的电路既提供了新颖的测量实现几何门，也展示了基于测量的量子哈密顿量仿真。
引用
@article{arxiv.2503.15392,
title = {Measurement-based Simulation of Geometric Gates in Topological Qubits on NISQ Devices},
author = {Matthew Brooks and Foster Sabatino and Charles Tahan and Silas Hoffman},
journal= {arXiv preprint arXiv:2503.15392},
year = {2025}
}