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用于非阿贝尔编织和拓扑量子门实现的三马约拉纳共隧穿干涉仪

介观与纳米尺度物理 2025-09-12 v5

摘要

我们提出了一种新颖的方案,利用包含参考臂的三马约拉纳零能模(MZM)系统中的共隧穿过程来执行马约拉纳零能模编织。该方法依赖于通过 MZM 和参考臂的共隧穿路径之间的干涉,从而在 MZM 之间建立有效的、可调谐的耦合。这种耦合的强度和符号可以通过参考臂和施加的磁通量来操控。值得注意的是,引入半量子磁通会反转耦合符号,从而能够实现一种类似回波协议的方案,以消除编织过程中的动力学相位。我们的装置仅需三个 MZM,代表了演示非阿贝尔编织统计的最小平台。我们证明,该系统有助于通过编织实现 Clifford 门,并且更重要的是,允许通过几何相位实现非 Clifford 门,例如 TT 门,从而为通用拓扑量子计算提供了一条潜在的途径。

关键词

引用

@article{arxiv.2506.03553,
  title  = {Three-Majorana Cotunneling Interferometer for Non-Abelian Braiding and Topological Quantum Gate Implementation},
  author = {Zhen Chen and Yijia Wu and X. C. Xie},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2506.03553},
  year   = {2025}
}

备注

18 pages, 9 figures