基于纳米线器件的拓扑量子计算
介观与纳米尺度物理
2020-09-09 v2 超导电性
量子物理
摘要
拓扑超导体的边界可能导致 Majorana 边缘模的出现，其非平凡交换统计可用于拓扑量子计算。在分支纳米线网络中，可通过随时间调节拓扑非平凡参数区域来交换 Majorana 态。在本工作中，我们模拟了由 p 波超导 Rashba 线构成的 T 形结中四个 Majorana 模的交换。我们推导了（准）绝热编织时间的具体实验预测，并确定了成功进行 Majorana 交换过程的几何条件。与普遍观点相反，我们首次表明，在绝热极限下，门控时间需小于超导序参量平方的倒数，且与门控电势呈线性标度。此外，我们展示了如何避免分支纳米线系统中在窄结的导线交叉点处产生额外的 Majorana 模。最后，我们提出了一种多量子比特装置，可实现通用且特别是拓扑保护的量子计算。
引用
@article{arxiv.1910.11075,
title = {Topological Quantum Computing Using Nanowire Devices},
author = {C. Tutschku and R. W. Reinthaler and C. Lei and A. H. MacDonald and E. M. Hankiewicz},
journal= {arXiv preprint arXiv:1910.11075},
year = {2020}
}