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利用电荷量子比特阵列模拟拓扑马约拉纳束缚态及其通用量子操作

量子物理 2015-03-16 v2 介观与纳米尺度物理

摘要

马约拉纳束缚态因其在拓扑量子计算中的潜在应用而成为凝聚态物理研究的焦点。在此,我们利用两个电荷量子比特阵列显式模拟了一个可出现马约拉纳端态的 DIII 类一维超导体模型。结合一次编织操作,通过阵列末端两个电荷量子比特之间的可控电感耦合,可实现基于马约拉纳的量子比特上的通用单量子比特操作。我们进一步表明,以类似方式,可以在四个电荷量子比特阵列中模拟两个拓扑量子比特的受控非门(controlled-NOT gate)。尽管当前方案可能无法真正实现拓扑量子操作,但我们阐述了电荷量子比特阵列中的操作确实对某些局部微扰具有鲁棒性。

关键词

引用

@article{arxiv.1403.4365,
  title  = {Quantum simulation of topological Majorana bound states and their universal quantum operations using charge-qubit arrays},
  author = {Ting Mao and Z. D. Wang},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1403.4365},
  year   = {2015}
}

备注

5 pages, 3 figures