面向超导三向柱的资源高效 MZ 零模扭转仿真

拓扑超导体可宿主作为噪声免疫而遵循非阿贝尔交换统计规律的准粒子，这些准粒子是容错量子计算的关键候选材料。例如，马约拉纳零模 (MZM) 的扭转可实现两个受拓扑保护的量子门。虽然其在固态系统中的直接操控仍具实验挑战性，但 MZ 行为的数字仿真已提供了洞见并深化了对控制这些拓扑量子系统的理解。这种仿真通常通过将马约拉纳系统的拓扑相和平凡相映射到自旋玻璃模型的铁磁和 paramagnetic 哈密顿量来实现。这一方法通常依赖于超导哈密顿量的绝热演化，需要具有极大深度的电路。在本工作中，我们提出一种资源高效的方法，在三向柱几何结构中仿真 MZ 扭转。我们引入直接的扭转算子来更高效地模拟演化，降低量子门开销。随后，我们进一步推广此方法以在基于 Kitaev 链的扩展三向柱架构中仿真扭转操作。