用于量子电路设计与验证的阴影缠结

我们给出了一种将阴影缠结解释为量子电路的方案，其性质为：若两个阴影缠结是环境同痕的，则它们对应的计算效果相同。我们以这种方式分析了11种已知的量子过程——包括纠缠操控、纠错与隐形传态——并在每种情况下给出了完全拓扑的形式化验证，在某些情况下还得到了推广的过程。我们还利用我们的方法识别出2种新过程，用于拓扑态传输与量子纠错。我们的形式化在某些情形下对过程如何运作提供了重要的新见解，包括由弦的拓扑纠缠产生的量子纠缠的描述，以及将错误“困于气泡中”并从阴影缠结中移除的量子纠错描述。