利用超导处理器实现Fibonacci任意子的非阿贝尔编织
量子物理
2024-07-03 v1
摘要
非阿贝尔拓扑序为容错量子计算提供了一条引人入胜的路径，其中信息可以以拓扑保护的方式编码和操作，免疫于任意局部噪声和扰动。然而，在凝聚态和可编程量子系统中实现非阿贝尔拓扑序态是出了名的困难，直到最近才通过数字量子模拟方法观察到非阿贝尔统计的迹象。尽管取得了这些激动人心的进展，但尚未有研究展示出适当的拓扑序类型及其相关的非阿贝尔任意子，其编织单独支持通用量子计算。在这里，我们报告了在超导量子处理器上实现Fibonacci弦网模型的非阿贝尔拓扑序态，并展示了具有通用计算能力的Fibonacci任意子的编织。我们利用高效的量子电路制备所需态，并通过测量拓扑纠缠熵验证其非平凡拓扑性质。此外，我们创建了两对Fibonacci任意子，并通过在底层物理量子比特上应用酉门演示了它们的融合规则和非阿贝尔编织统计。我们的结果为利用当前噪声中等规模量子处理器探索奇异的非阿贝尔拓扑态及其相关编织统计建立了一种通用的数字方法。
引用
@article{arxiv.2404.00091,
title = {Non-Abelian braiding of Fibonacci anyons with a superconducting processor},
author = {Shibo Xu and Zheng-Zhi Sun and Ke Wang and Hekang Li and Zitian Zhu and Hang Dong and Jinfeng Deng and Xu Zhang and Jiachen Chen and Yaozu Wu and Chuanyu Zhang and Feitong Jin and Xuhao Zhu and Yu Gao and Aosai Zhang and Ning Wang and Yiren Zou and Ziqi Tan and Fanhao Shen and Jiarun Zhong and Zehang Bao and Weikang Li and Wenjie Jiang and Li-Wei Yu and Zixuan Song and Pengfei Zhang and Liang Xiang and Qiujiang Guo and Zhen Wang and Chao Song and H. Wang and Dong-Ling Deng},
journal= {arXiv preprint arXiv:2404.00091},
year = {2024}
}