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表面码的鲁棒隐形传态与拓扑量子相变级联

量子物理 2024-10-29 v3 无序系统与神经网络 统计力学 强关联电子

摘要

隐形传态是量子测量可作为量子物理中强大资源的一个方面,因为局域测量允许以非局域方式引导量子信息。虽然这早已在单个 Bell 对的情况下得到确立,但使用非最大纠缠资源进行多量子比特纠缠态的隐形传态提出了一个根本不同的挑战。在此,我们研究了一个使用基本 Bell 测量来隐形传态长程纠缠表面码状态的具体协议,及其在削弱 Bell 纠缠的相干误差存在下的稳定性。我们将底层的阈值问题与弱测量下的任意子凝聚物理联系起来,并将其映射到具有 Nishimori 型无序的统计力学 Ashkin-Teller 模型的一个变体,这引发了一系列相变级联。通过调整局域 Bell 测量的角度,我们发现了一个连续变化的阈值。值得注意的是,沿着自对偶线,阈值在 X+ZX+Z 角度处趋于无穷大——这表明无限弱的纠缠足以隐形传态一个自对偶拓扑表面码。我们的隐形传态协议可以在动态可配置的 Rydberg 原子阵列中轻松实现,从而为实际展示量子测量的能力提供了指导。

关键词

引用

@article{arxiv.2403.04767,
  title  = {Robust teleportation of a surface code and cascade of topological quantum phase transitions},
  author = {Finn Eckstein and Bo Han and Simon Trebst and Guo-Yi Zhu},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2403.04767},
  year   = {2024}
}

备注

7 + 5 pages; 5 + 3 figures