在无序和含噪声的拓扑超导体中穿梭 Majorana 零模

Majorana 零模 (MZMs) 的编织构成了拓扑量子计算的基本构件。涉及 MZMs 物理交换的编织方案通常设想在拓扑超导线网络上进行。这些方案的一个关键组成部分是 MZMs 的传输，这可以通过使用电门局部调节导线各部分在拓扑平凡相与非平凡相之间转换来实现。在本工作中，我们通过调节超导线的单一区段来数值模拟这种传输，该区段包含无序（非相关和相关的）或噪声。我们重点关注这些附加效应对非绝热误差的影响，该误差描述了基态与激发态之间不希望的跃迁。我们表明，平均非绝热误差的行为主要受最小体能隙统计特性的控制，该能隙在无序存在时受到抑制。非绝热误差的增加可达几个数量级，当无序关联长度是传输距离的有限分数时最为有害，而当这两个长度相距甚远时则可忽略不计。在存在噪声的情况下，由于光学跃迁，非绝热误差显著增强，这取决于最小体能隙以及噪声中存在的频率模式。本文呈现的结果进一步表征了无序和噪声环境下的非绝热误差，这些是物理编织方案实际实现中的重要考量因素。