基于零能Majorana模的量子存储器及其实验约束

在本工作中，我们解决了在针对恢复信息的操作存在实验约束的条件下，基于零能Majorana模实现可靠量子存储器的问题。特别地，我们表征了仅作用于零能Majorana模的最佳恢复操作以及由此可实现的存储器保真度。为了理解此种限制的影响，我们讨论了作用于拓扑系统的两个噪声模型示例，并比较了通过访问整个系统或仅零模所能恢复的信息量，特别关注随系统尺寸和能隙的缩放行为。我们明确讨论了一个热玻色环境导致奇偶守恒马尔可夫动力学的情况，其中引入的存储器保真度随时间呈指数衰减，与系统尺寸无关，从而表明仅通过作用于零模无法检索信息。然而，我们认为即使存在实验限制，哈密顿量能隙仍有益于信息存储。