囚禁离子处理器上的非阿贝尔拓扑序与任意子
量子物理
2024-02-15 v2 强关联电子
摘要
非阿贝尔拓扑序（TO）是一种令人向往的物质态，具有非凡性质，包括能记住交换顺序的准粒子。这些任意子激发是容错量子计算机大有前景的构建模块。然而，尽管付出广泛努力，非阿贝尔 TO 及其激发仍难以捉摸，不同于阿贝尔 TO 中较简单的准粒子或缺陷。本工作中，我们呈现非阿贝尔 TO 的首个明确实现并演示对其任意子的控制。利用 Quantinuum H2 囚禁离子量子处理器上的自适应线路，我们在 27 量子比特 kagome 晶格上创建 TO 的基态波函数，每位点保真度超过 。通过在时空中沿 Borromean 环创建并移动任意子，任意子干涉测量探测到本质非阿贝尔编织过程。此外，非阿贝尔子绕环面隧穿创建全部 22 个基态，以及含单个任意子的激发态——非阿贝尔 TO 的奇特特征。本工作阐明了非阿贝尔子的反直觉性质，并使其能在量子器件中被研究。
引用
@article{arxiv.2305.03766,
title = {Non-Abelian Topological Order and Anyons on a Trapped-Ion Processor},
author = {Mohsin Iqbal and Nathanan Tantivasadakarn and Ruben Verresen and Sara L. Campbell and Joan M. Dreiling and Caroline Figgatt and John P. Gaebler and Jacob Johansen and Michael Mills and Steven A. Moses and Juan M. Pino and Anthony Ransford and Mary Rowe and Peter Siegfried and Russell P. Stutz and Michael Foss-Feig and Ashvin Vishwanath and Henrik Dreyer},
journal= {arXiv preprint arXiv:2305.03766},
year = {2024}
}
备注
6 + 20 pages, 6 + 5 figures, 3 tables v2: Changed title, added a reference