Majorana量子比特与宇称保护超导量子比特之间的SWAP门

高保真量子信息处理需要快速门与长寿命量子存储的结合。在这项工作中，我们提出了一种混合架构，其中宇称保护的超导量子比特直接与充当量子存储的 Majorana 量子比特耦合。该超导量子比特基于由栅极可调半导体纳米线实现的 $\pi$ 周期约瑟夫森结，其中单个库珀对的隧穿被抑制。其中一根纳米线还包含四个定义量子比特的 Majorana 零模。我们证明这能够实现 SWAP 门，从而允许拓扑量子比特与传统量子比特之间的量子信息转导。该架构将可由超导量子比特实现的快速门与拓扑保护的 Majorana 存储器相结合。