面向拓扑量子计算的光学涡旋操控
超导电性
2021-09-08 v2
摘要
基于马约拉纳束缚态的拓扑量子计算方案可能为实现容错量子计算提供新途径。最近的若干实验表明，拓扑超导体（如铁基超导体）的涡旋核可能在零能量处承载马约拉纳束缚态。为了利用这些零能涡旋束缚态实现量子计算，对单个涡旋进行精确而快速的操控至关重要。然而，处理单个涡旋仍具挑战性，且描述单涡旋受控运动的理论框架仍亟待建立。我们提出了一种基于扫描光学显微镜的局域加热方案，用于操控拓扑超导体涡旋核中涌现的马约拉纳束缚态。具体而言，我们推导了通过局域光学加热产生的“热点”捕获单个涡旋并在超导材料的两个固定缺陷间输运所需的条件。利用这些涡旋运动的关键条件，我们进而确立了实现该操控方案的理想材料特性，这为可控处理零能涡旋束缚态铺平了道路。
引用
@article{arxiv.2104.15012,
title = {Optical vortex manipulation for topological quantum computation},
author = {Chengyun Hua and Gábor B. Halász and Eugene Dumitrescu and Matthew Brahlek and Benjamin Lawrie},
journal= {arXiv preprint arXiv:2104.15012},
year = {2021}
}