马约拉纳涡旋量子比特读出与非阿贝尔统计检验方案
介观与纳米尺度物理
2019-11-26 v4
摘要
成功检验非阿贝尔统计不仅是基础物理中的一个里程碑，也为拓扑量子计算提供了量子门操作。拓扑量子比特的精确高效读出方案是实验确认非阿贝尔统计的关键一步。在当前工作中，我们提出了一种在拓扑超导体岛上为马约拉纳涡旋量子比特读出量子态的方案。该方案由 trapped 于库仑阻塞拓扑超导体二维表面上空间充分分离的四个涡核中的四个马约拉纳零模组成。我们提出的测量通过一对弱耦合马约拉纳模分别接触两个正常金属引线来实现，并通过观测随栅极电压变化的电导峰位置完成读出。利用该方案，我们可进一步在二维平台上检验马约拉纳零模的非阿贝尔统计。马约拉纳量子比特的成功读出是未来拓扑量子计算应用的关键一步。此外，该库仑阻塞装置可区分涡核中的马约拉纳零模与 Caroli-de Gennes-Matricon 模。
引用
@article{arxiv.1901.06083,
title = {Protocol for reading out Majorana vortex qubit and testing non-Abelian statistics},
author = {Chun-Xiao Liu and Dong E. Liu and Fu-Chun Zhang and Ching-Kai Chiu},
journal= {arXiv preprint arXiv:1901.06083},
year = {2019}
}
备注
12 pages, 6 figures