由相干误差与弱测量诱导的蜂窝 Floquet 码中的量子比特分馏与涌现 Majorana 液体

从量子多体物理视角,Hastings 与 Haah 的 Floquet 码可视为 Kitaev 蜂窝模型的纯测量版本,其中两量子比特 XX、YY 与 ZZ 测量的周期序列动态稳定一个含两个逻辑量子比特的环面码态。然而,Kitaev 模型最显著的特征是其量子自旋向涌现规范场与形成 Dirac 液体的游动 Majorana 费米子的本征分馏,此特征在 Floquet 码中缺失。此处我们证明,通过调节蜂窝 Floquet 码的测量强度,可在有限温度观察到类似 Kitaev 模型分馏物理的特征。引入相干误差以削弱测量,我们观察到三个连续阶段,揭示量子比特分馏(弱测量)、Majorana 液体形成(中等测量强度)以及 Majorana 配对连同规范有序化(强测量)。我们的分析基于不完美 Floquet 码到随机高斯费米子线路(网络)的映射,该映射可蒙特卡洛采样,暴露两个交叉峰。着眼于线路实现,我们的分析表明 Floquet 码与环面码不同,在弱测量下不会立即崩溃为平庸态,而是让位于长程纠缠 Majorana 液体态。