A perspective on anyonic braiding statistics
本文评论了Nakamura等人的实验,指出其虽证实准粒子为任意子,但因测量仅确定模$π$下的统计参数$θ$,未能完全验证电荷$e/3$准粒子的编织统计理论预测。
2023-08-29 cond-mat.mes-hall
Anyonic exchange in a beam splitter
任意子的奇异编织当然是分数量子霍尔态最诱人的方面。虽然编织通常被认为是一个二维的绝热操作,编织阶段也可以在一个非平衡设置在一个维度上捕获。我们在这里讨论到什么程度的分束器揭示了编织阶段时,激发电压或电流脉冲。我们确定了两个主要的物理机制,管理的符号和输出互相关的大小:非线性,其特征在于隧道指数,和孔的存在下,在传入的光束,相关的编织阶段。我们展示了如何传入的信号形成的分束器的环境(类似于动态库仑阻塞效应),从而解释的混合不是作为粒子的碰撞,但作为碰撞或波的干扰。我们说明了整数和分数霍尔态的激发的各种例子的物理图片,并显示真正的反聚束统计的出现时,混合密集的电压脉冲。
2022-12-09 cond-mat.mes-hall
Braiding of non-Abelian anyons using pairwise interactions
拓扑量子计算的常用方法是通过非阿贝尔任意子的相互运动来实现量子门。在这里,我们提出了另一种观点的基础上,实现交换(编织)运营商的任意子之间的相互作用,而不是他们的位置,而不是它们之间的几何变化的可能性。我们分析了由四个任意子组成的系统,其耦合定义了一个T-结,我们表明,编织运营商的其中两个可以通过一个特定的绝热循环中的耦合参数的空间。我们还讨论了如何将该方案与任意子链耦合以恢复拓扑保护。
2013-04-22 cond-mat.mes-hall quant-ph
Time-domain braiding of anyons
本研究针对任意子独特的编织记忆动力学特性,利用ν=1/3分数量子霍尔流体中的触发式任意子脉冲,在时域内研究任意子隧穿,发现编织会延长由温度和任意子标度维数决定的隧穿时间尺度,提出了表征任意子编织相位与标度维数的时域测量方法。
2024-09-13 cond-mat.mes-hall quant-ph
Anyon braiding and telegraph noise in a graphene interferometer
John A. Paulson School of Engineering and Applied Sciences, Harvard University(哈佛大学生物工程与应用科学学院);Department of Physics, Harvard University(哈佛大学物理系);Center for Nanoscale Systems, Harvard University(哈佛大学纳米系统中心);Research Center for Electronic and Optical Materials, National Institute for Materials Science(国立材料研究所电子光学材料研究中心);Research Center for Materials Nanoarchitectonics, National Institute for Materials Science(国立材料研究所材料纳米构筑学研究中心)
研究通过实时探测三态随机电报噪声,揭示了ν=1/3和4/3分数量子霍尔态中的任何子编织相位,展示了任何子交换统计的全新表征方法。
2024-04-17 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Observation of Time-Domain Braiding of Non-Abelian Anyons at $ν= 5/2$ State
Weizmann Institute of Science(魏茨曼科学研究所);Konkuk University(建国大学);Korea Advanced Institute of Science and Technology(韩国科学技术院)
该研究扩展阿贝尔任意子研究方法,通过测量电流涨落探测ν=5/2分数量子霍尔态的模式分区噪声,观测到非阿贝尔任意子时域编织特征,为其存在提供实验证据。
2026-08-14 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Universal properties of anyon braiding on one-dimensional wire networks
我们证明了线网络上的任意子与2D中的任意子相比具有根本不同的编织特性。我们的分析揭示了网络上各种各样的非阿贝尔编织行为。编织的性质取决于网络的拓扑不变量,称为连通性。作为我们最引人注目的结果之一,模块化网络上的粒子在不同模块之间移动时可以改变它们的统计特性。然而,足够高连接的网络已经再现了2D系统的编织特性。我们的分析是完全拓扑的,并且独立于任意子的物理模型。
2020-11-10 cond-mat.mes-hall math-ph math.AT
Charging energy effects on a single-edge anyon braiding detector
Aix Marseille Univ, Université de Toulon, CNRS, CPT(艾克斯-马赛大学、土伦大学、法国国家科学研究中心、理论物理中心);Institute for Solid State Physics, University of Tokyo(东京大学固体研究所)
研究电荷能量对单边任何子编织探测器的影响,通过测量环电容以提取统计角。
2026-01-30 cond-mat.mes-hall
Partitioning of Diluted Anyons Reveals their Braiding Statistics
本研究通过对稀释任意子进行分束并测量自相关,揭示了其编织相位,提供了一种无需复杂干涉实验即可观察任意子编织统计的简单方法。
2023-05-17 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Impact of bulk-edge coupling on observation of anyonic braiding statistics in quantum Hall interferometers
量子霍尔干涉仪已被用来探测分数电荷,最近,准粒子的分数统计。关于静电耦合对干涉仪行为和任意子相位观测的影响,已经进行了理论预测。在这里,我们提出了一个小的法布里-珀罗干涉仪,这些静电耦合常数可以通过实验确定的测量,便于定量与理论比较。在$ν= 1/3$分数量子霍尔态下,该器件在电导平台中心附近表现出Aharonov-Bohm干涉,该干涉被一些离散的相位跳跃中断,并且在较高和较低的磁场下表现出$Φ_0$振荡,这与检测任意子统计的理论预测一致。我们估计的静电参数$K_I$和$K_{IL}$由两种方法:在可压缩与不可压缩区域的振荡周期的比值,并从有限偏置电导测量,这两种方法产生一致的结果。我们发现,提取的$K_I$和$K_{IL}$可以解释的离散相位跳的值从理论预测的任意子相位$θ_a = 2π/3$的偏差。在整数量子霍尔机制下,我们发现$K_I$和$K_{IL}$的实验值可以解释不同边缘态的Aharonov-Bohm和Coulomb主导行为.
2021-07-05 cond-mat.mes-hall
Anyonic Braiding in a Chiral Mach-Zehnder Interferometer
本研究构建基于共传播界面模式的手性马赫-曾德尔干涉仪,规避充电效应实现稳定任意子干涉,验证不同填充因子下的磁通周期规律,探测到相位滑移的填充因子依赖特性,为未来非阿贝尔统计测量奠定基础。
2025-06-13 cond-mat.mes-hall
Selective braiding of different anyons in the even-denominator fractional quantum Hall effect
Weizmann Institute of Science(魏茨曼科学研究所);National Institute for Materials Science(物质材料研究机构)
本研究通过可调谐干涉仪实现偶数分母量子反磁效应中不同任意子的编织,测量了统计相位并观察到任意子隧穿行为。
2026-03-11 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
The Anyon Zeno Effect
Weizmann Institute of Science(魏茨曼科学研究所)
研究通过分数量子霍尔干涉实验揭示任何子编织相位导致的量子泽诺效应,并预测电导自相关时间随偏置电流增加,可用于控制任何子动态。
2026-02-25 cond-mat.mes-hall
Topological vacuum bubble by anyon braiding
根据费米子和玻色子多体物理学的一个基本规则,即所谓的关联簇定理,物理观测不受真空泡的影响,真空泡代表从真空中产生的虚粒子,在不与真实粒子相互作用的情况下自湮灭。在这里,我们表明,这一传统的知识必须修改为任意子,准粒子之间的费米子和玻色子遵守分数交换统计中间。我们发现某一类阿贝尔任意子的真空泡确实会影响物理可观测量。它们代表围绕着真实任意子激发的虚拟受激任意子。这些拓扑气泡导致法布里-珀罗干涉图样在分数量子霍尔制度中的温度依赖性相移,从而为难以捉摸的分数统计的直接和明确的观察提供了工具。
2016-07-18 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Interferometric braiding of non-Abelian anyons
Ludwig-Maximilians-Universität München(慕尼黑大学);Munich Center for Quantum Science and Technology (MCQST)(慕尼黑量子科学与技术中心);Max-Planck-Institute of Quantum Optics(马克斯·普朗克量子光学研究所)
本文提出基于量子杂质的协议,通过拉姆齐干涉仪测量非阿贝尔任意子的R和F矩阵元,并引入常规到拓扑的量子比特编码器,实现向拓扑保护量子记忆的信息转移。
2026-10-06 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el quant-ph
Anyon braiding in semi-analytical fractional quantum Hall lattice models
主要通过考虑基态性质,数值计算证明了分数量子霍尔物理可以出现在格点系统中,但直接研究任意子是非常困难的。在这里,我建议解决这个问题,通过使用共形场论,以建立半解析的分数量子霍尔晶格模型,任意子在其基态,我进行明确的家庭玻色子和费米子劳克林状态的建设。这使我能够直接表明,任意子的编织属性是那些预期从波函数的解析延拓和计算的性质,如内部结构,大小和电荷的任意子与简单的蒙特卡罗模拟。这些模型也可以用来研究任意子在接近甚至穿过样本边缘时的行为。最后,我计算了任意子所看到的有效磁场,它由于晶格的存在而周期性地变化。
2014-12-31 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el quant-ph
Interferometric Braiding of Anyons in Chern Insulators
Ludwig-Maximilians-Universität München(慕尼黑大学);Munich Center for Quantum Science and Technology (MCQST)(慕尼黑量子科学与技术中心);Université Libre de Bruxelles(布鲁塞尔自由大学);Collège de France(法兰西公学院);Sorbonne Université(索邦大学);International Solvay Institutes(国际索尔维研究所)
本文提出一种Ramsey干涉协议,用于直接探测分数Chern绝缘体中任意子的几何相位,通过杂质的可操控内部状态实现任意子的自洽操控和编织,为量子模拟器中的任意子编织实验提供可行路径。
2026-03-23 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el
Non-adiabatic Effects in the Braiding of Non-Abelian Anyons in Topological Superconductors
拓扑量子计算中的量子比特是由非阿贝尔任意子构建的。任意子的绝热编织被利用作为拓扑保护的逻辑门操作。因此,定义量子统计概念的绝热性在定义非阿贝尔任意子中起着基本的作用。利用含时Bogoliubov-de Gennes方程研究了拓扑超导体中Ising型任意子(即Majorana费米子)的非绝热效应.利用这种形式,我们考虑非阿贝尔统计的非绝热修正:(1)任意子的隧穿分裂施加额外的动力学相位的基态的变换;(2)过渡到激发态,这是潜在的破坏性的非阿贝尔统计,因为非本地费米子占领可以被破坏这样的过程。然而,如果束缚态是局域的,并且与任意子编织在一起,那么一旦考虑到这些状态中的费米子宇称,适当地推广马约拉纳算子的定义,就可以恢复非阿贝尔统计。另一方面,如果激发态扩展到整个系统并形成连续统,则局域费米子宇称的概念不再成立。然后,我们定量描述在这种情况下引入的错误。
2011-06-13 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con quant-ph
Anyonic braiding via quench dynamics in fractional quantum Hall liquids
在Laughlin分数量子霍尔态中,单准空穴态和双准空穴态可以通过对角化多体哈密顿量与捕获势来获得,或者对于更大的系统,可以通过边缘杰克多项式的线性组合来获得。准空穴态完全存在于能谱中最低能量分支的子空间中,具有固定数量的轨道或硬壁限制。希尔伯特空间维数的减少,便于研究的时间演化的准空穴状态后,说,去除的捕获潜力。我们探讨了淬火动力学下的谐波外部电位,旋转液滴中的准空穴,并讨论了长程相互作用和更现实的限制的效果。从Berry相位计算中可以得到任意子的互统计相位的精确估计。
2022-02-21 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Photonic Chirality for Braiding and Readout of Non-Abelian Anyons
siOnet - Applied Modeling Research(siOnet-应用建模研究)
本文提出利用光子手性控制和读取分数量子霍尔平台中非阿贝尔任意子的编织操作,通过光子模式干涉实现旋转固定势场,实现分支条件下的编织操作,并将编织响应映射到腔体模间相干上。
2026-04-21 cond-mat.mes-hall physics.optics quant-ph
Simulation of braiding anyons using Matrix Product States
任意子在二维空间中以点状粒子的形式存在,并带有辫子统计,使得相互作用与粒子之间的距离无关。除了相对少数的模型是易于分析的,大部分的任意子物理仍然是未探索的。在本文中,我们展示了如何U(1)-对称性可以与先前提出的任意子矩阵乘积态相结合,以模拟任意有理粒子数密度下的任意子系统的基态和动力学。我们通过研究一维链上的任意子,其中没有自然的编织概念产生,也在两条腿的梯子上,任意子在站点之间跳跃,并可能编织,来证明原理。比较了Fibonacci任意子与硬核玻色子和无自旋费米子的基态能量。此外,我们报告的纠缠熵的基态的相互作用Fibonacci任意子在一个完全填充的两条腿的阶梯在不同的相互作用强度,确定在参数空间中的有隙或无隙点。作为一个展望,我们的方法也可以证明是有用的研究有限数量的非阿贝尔任意子在有限的二维晶格的时间动力学。
2016-01-20 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el quant-ph
Systematic distillation of composite Fibonacci anyons using one mobile quasiparticle
拓扑量子计算机应该允许内在的容错量子计算,但如何实现这样的计算机仍然存在不确定性。众所周知,拓扑量子计算可以用有限的准粒子编织能力来实现,实际上只使用单个移动准粒子,如果系统可以通过测量正确初始化的话。还已知的是,只要测量装置可以动态地创建和修改,单独的测量就足够了,而不需要任何编织。我们研究的模型中,测量和编织能力是有限的。考虑到从真空中以一定的成功概率拉出非平凡斐波那契任意子对的能力,我们展示了如何通过编织一个准粒子和只有一个测量来模拟普适量子计算,以读出结果。困难在于初始化系统。我们给出了一个系统的建设家庭的辫子序列,初始化到任意精度的非平凡复合任意子。而不是使用Solovay-Kitaev定理,序列是基于收敛搜索的量子算法。
2012-06-01 cond-mat.mes-hall quant-ph
Implementation of Clifford gates in the Ising-anyon topological quantum computer
给出了Clifford门在Ising拓扑量子计算机中的存在性和可实现性的一般证明。我们证明了所有可以通过编织Ising任意子实现的量子门都是Clifford门。我们发现两个量子比特的编织门耗尽了整个两个量子比特的Clifford群。通过对n个\geq 3量子比特的Clifford群的结构分析,证明了辫子群的像是Clifford群的非平凡子群,从而证明了在Ising拓扑量子计算方案中,并非所有的Clifford门都可以通过辫子来实现.我们还指出,克利福德门一般不能实现的编织。
2008-12-12 cond-mat.mes-hall math-ph math.MP
Effect of inter-edge interaction in a quantum Hall collider
Aix Marseille Univ, Université de Toulon, CNRS, CPT(艾克斯-马赛大学、土伦大学、法国国家科学研究中心、理论物理中心)
研究多模分数量子霍尔碰撞器中边缘间相互作用导致任意子束分解为相关与不相关分量,解释ν=2/5态负Fano因子的起源。
2026-06-17 cond-mat.mes-hall
Spin-statistics relation and the Abelian braiding phase for anyons in fractional quantum Hall effect
本文仅利用分数量子霍尔波函数在球面和圆盘几何上证明了准空穴的自旋-统计关系,并将圆盘证明推广到有限尺寸可形变的现实系统,揭示准空穴自旋分量与不同共形希尔伯特空间的联系,为研究形变和无序引入的额外贝里曲率对任意子编织的影响提供基础。
2023-05-27 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Emulating anyonic fractional statistical behavior in a superconducting quantum circuit
任意子是一种服从分数统计的奇异准粒子,其行为可以在人工设计的自旋系统中模拟。在这里,我们提出了一个在由四个量子比特组成的超导电路中产生任意子激发的实验模拟,通过动态产生环面码模型的基态和激发态来实现,即,Greenberger-Horne-Zeilinger表示。任意子编织是通过单量子比特旋转实现的:通过拉姆齐型干涉测量观察到与编织相关的π相移,这是阿贝尔1/2任意子的标志。
2016-08-17 cond-mat.mes-hall quant-ph
Landscapes of an out-of-equilibrium anyonic sea
本文提出表征一维非平衡任意子态的框架,定义源于编织的有效势、温度及激发景观,并用普适见证函数刻画热任意子在化学势之上的隧穿。
2024-12-17 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Non-Abelian fusion and braiding in many-body parton states
Institute of Mathematical Sciences(马哈拉施特拉数学科学研究所);Homi Bhabha National Institute(霍米·巴巴国立研究所)
本研究通过部分子波函数构建非阿贝尔FQH态的准空穴基,并计算编织矩阵,为诊断候选FQH态的非阿贝尔特性提供通用框架。
2026-01-23 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Realizing string-net condensation: Fibonacci anyon braiding for universal gates and sampling chromatic polynomials
本文提出动态弦网制备方法,在超导量子处理器上实现斐波那契弦网凝聚体及其任意子的创建、测量与编织,实验验证黄金比例及色多项式采样,为容错通用量子计算和经典困难问题提供原理证明。
2025-04-11 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Fractional-statistics-induced entanglement from Andreev-like tunneling
本研究提出仅通过电子的类 Andreev 隧穿,即可在分数量子霍尔边缘的任意子束间产生体现分数统计的纠缠,并以电流噪声指示器在理论与实验上加以揭示。
2025-05-21 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Anyonic interference and braiding phase in a Mach-Zehnder Interferometer
分数量子霍尔态一直被预测为分数(任意离子)交换统计的测试场。这些拓扑状态的准粒子的分数费用的阿贝尔和非阿贝尔字符。准粒子的电荷通常由散粒噪声测量确定(1,2),状态的统计可以通过适当地干扰准粒子来揭示。虽然多路法布里-珀罗电子干涉仪(FPI)更容易制造,但它经常受到库仑相互作用的困扰(3),其面积与磁场一起呼吸(4),并且其主体的电荷倾向于波动(5)。采用充分筛选的最新FPI实验允许在原液灌装$ν$ =1/3时观察到Aharonov-Bohm(AB)干扰(6)。在目前的工作中,我们选择采用无相互作用,双路,马赫-曾德尔干涉仪(MZI),调谐到散装填充$ν$ =2/5。干扰外$ν$ =1/3模式(与内$ν$ =1/15模式筛选出的散装),我们观察到一个“修饰AB”的周期性,与组合的“裸AB”通量周期的三个通量量子(3 $ϕ_0$)和“编织阶段”2 $π$ /3。这种独特的干涉导致了单个通量量子的AB周期性。此外,干扰的可见性,$v_{e/3}$,明显偏离的电子一$\it{v}_{e}$,同意与理论上预期的可见性,$\it{v}_{e/3} \sim {\it{v}_e}^3$。由于MZI的两个非等效排水管,部分可见度在远离MZI的无处不在的传输一半的地方达到峰值。我们提供了简单的理论论据来支持我们的结果。MZI被证明是一个强大的工具,可以用来进一步探索更复杂的任意准粒子的统计。
2022-03-10 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Braiding of anyonic quasiparticles in the charge transfer statistics of symmetric fractional edge-state Mach-Zehnder interferometer
本文研究了不同填充因子$ν_{0,1}=1/(2 m_{0,1}+1)$的量子霍尔液体的两个边缘之间电荷转移的零温统计,其中$m_0 \geq m_1\geq 0$形成Mach-Zehnder干涉仪。在对称干涉仪中,当接触点两侧的传播时间相等,偏压恒定时,得到了大时间极限下的累积量母函数的一般表达式。生成函数的低电压极限可以用电子隧穿的正则泊松过程来解释,而它的大电压渐近性被证明与描述不同有效通量下干涉仪的$m$态之间准粒子跃迁的动力学方程的解相一致,其中$m\equiv 1+m_{0}+m_{1}$ .对于$m>1$,这种动力学反映了隧穿准粒子的分数电荷$e/m$和分数统计角$π/m$。得到了第二(散粒噪声)和第三累积量的显式表达式,并分析了它们的电压依赖性。
2010-04-26 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Braiding Majoranas in a linear quantum dot-superconductor array: Mitigating the errors from Coulomb repulsion and residual tunneling
Delft University of Technology(代尔夫特理工大学)
该研究提出在量子点-超导体阵列中通过优化辅助量子点控制来缓解库仑排斥和残余单电子隧道对Majorana编织误差的影响,并预测实验特征。
2026-02-24 cond-mat.mes-hall quant-ph
Can out-of-equilibrium linear response reveal anyonic statistics?
National Laboratory of Solid State Microstructures, School of Physics, Jiangsu Physical Science Research Center and Collaborative Innovation Center of Advanced Microstructures, Nanjing University(南京大学固体微结构物理国家重点实验室、物理学院、江苏物理科学与技术研究中心和先进微结构协同创新中心);Beijing Academy of Quantum Information Sciences(北京量子信息科学研究院);Institute for Quantum Materials and Technologies and Institut für Theorie der Kondensierten Materie, Karlsruhe Institute of Technology(卡尔斯鲁厄理工学院量子材料与技术研究所及凝聚态理论研究所);Department of Condensed Matter Physics, Weizmann Institute of Science(魏茨曼科学研究所凝聚态物理系)
该研究针对对撞机装置中的任意子束,开发非平衡线性响应理论,利用其输运系数直接揭示任意子的分数电荷与统计,无需测量高阶电流关联,且热电系数的出现可标识真实任意子碰撞。
2026-09-01 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Probing anyon statistics on a single-edge loop in the fractional quantum Hall regime
Aix Marseille Univ, Université de Toulon, CNRS, CPT(艾克斯-马赛大学、土伦大学、法国国家科学研究中心、理论物理中心);Institute for Solid State Physics, University of Tokyo(东京大学固体离子体研究所)
通过单边环结构和量子点接触源,实现对分数量子霍尔系统中任意子统计角的可控测量,无需依赖非普遍参数。
2025-06-11 cond-mat.mes-hall
Digital simulation of non-Abelian anyons with 68 programmable superconducting qubits
本研究用68个可编程超导量子比特在二维晶格上数字模拟非阿贝尔任意子,实验验证其编织统计与融合规则,并演示了拓扑逻辑量子比特及量子门操作。
2023-05-11 cond-mat.mes-hall cond-mat.other quant-ph
Extracting the Anyonic Exchange Phase from Hanbury Brown-Twiss Correlations
Universität Leipzig(莱比锡大学)
研究通过交叉几何汉伯里-布朗-泰维斯干涉仪直接获取分数交换相位,利用非平衡Keldysh计算展示交换相位可通过单粒子干涉电流与双粒子干涉电流的阿哈罗尼-博姆振荡相位差获得。
2026-03-14 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Fabry-Perot interferometry at the $ν$ = 2/5 fractional quantum Hall state
本文将Fabry-Pérot干涉测量扩展至具有两个独立边缘模式的$ν=2/5$分数量子霍尔态,并在计入体—边缘耦合后实验验证了$e^*=1/5$与$θ_a=-4π/5$。
2023-04-24 cond-mat.mes-hall
Search for non-Abelian Majorana braiding statistics in superconductors
这是一个教程审查的方法编织世界线的非阿贝尔任意子(马约拉纳零模式)在拓扑超导体。拓扑量子信息处理的“圣杯”尚未在实验室中实现,但现在存在各种平台,人们可以在其中搜索马约拉纳编织统计。在介绍了编织的基本概念之后,我们讨论了如何能够编织固定的马约拉纳零模,绑定到纳米线的端点,通过在参数空间中执行交换,而不是在真实空间中。我们解释了如何库仑相互作用可以用来控制和读出的编织操作,即使马约拉纳零模式是电荷中性的。我们问融合规则是否可能提供一个更容易的途径对非阿贝尔统计的演示。在最后一部分中,我们讨论了一种方法编织在真实的空间,而不是参数空间,使用涡注入到手性马约拉纳边缘模式作为“飞行量子位”。内容:一.二、导言基本概念(编织的魔力;非阿贝尔统计;融合规则; Clifford Gates;拓扑保护)纳米线中Majorana零模的编织(三点转弯;非阿贝尔Berry相;库仑辅助编织;任意子隐形传态)IV.马约拉纳量子位的读出(马约拉纳干涉测量法;与通量量子位的电感耦合;与transmon量子位的微波耦合;与量子点的电容耦合;随机存取马约拉纳存储器)V.纳米线中马约拉纳零模的融合(线性结或三结;如果我们可以融合,我们需要编织吗?)六.如何编织Majorana边缘模式(超导体中的手征边缘模式;边缘涡旋注入;涡旋算子的构造;边缘涡旋编织)
2020-05-22 cond-mat.mes-hall quant-ph
Exchange-phase erasure in anyonic Hong-Ou-Mandel interferometry
本文研究任意子在 Hong-Ou-Mandel 干涉测量中的交换相位探测问题,证明标准 HOM 比值无法揭示任意子交换相位,并揭示其相位擦除机制,指出需发展超越标准 HOM 比值的新方法。
2025-06-05 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Measurement-Only Topological Quantum Computation via Anyonic Interferometry
我们描述了测量只有拓扑量子计算使用投影和干涉测量的拓扑电荷。我们演示了如何任意子隐形传态可以实现使用“强制测量”协议的两种类型的测量。利用这一点,它示出了如何拓扑电荷测量可以用来生成拓扑量子计算中使用的编织变换,因此,计算任意子的物理运输是不必要的。我们详细讨论了分数量子霍尔系统中拓扑量子计算(特别是使用仅测量方法)的实现。
2008-11-27 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el quant-ph
Parafermion braiding in fractional quantum Hall edge states with finite chemical potential
仿费米子是推广了马约拉纳费米子的非阿贝尔任意子,在拓扑量子计算中有很大的应用前景。我们研究了在填充因子为$ν= 1/n$($n$奇数)的分数量子霍尔系统中,$\mathbb{Z}_{2n}$亚费米子的编织。利用玻色化和玻色化的组合,我们计算了一对被带隙区隔开的副费米子的能量分裂随距离和化学势的变化。在量子霍尔边缘态中,通过对顺费米子对的反复熔合和成核,可以实现顺费米子的编织。考虑到有限分离和有限化学势,我们数值模拟了常规的亚费米子编织方案。我们发现,非零的化学势的编织过程中的绝热性带来了挑战,因为它会导致意外交叉的频谱。为了弥补这一点,我们提出了一个改进的编织协议,避免这些退化。
2020-01-21 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Deterministic creation and braiding of chiral edge vortices
超导体中的马约拉纳零模是位于涡旋核心或束缚在纳米线末端的中隙态。它们是具有非阿贝尔辫子统计的任意子,但当它们不动时,人们不能通过在实空间中交换它们来证明这一点,因此需要间接的方法。作为一个实空间的替代方案,我们建议使用的手征运动沿边界的超导体编织一个移动的涡旋在边缘通道与一个不动的涡旋在散装。测量方案是完全电气和确定性的:边缘涡流($π$ -相域壁)的需求,由电压脉冲在约瑟夫森结和编织与马约拉纳零模式的散装检测时,他们的融合在第二个约瑟夫森结产生的电荷。
2018-11-13 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Braids and Beams: Exploring Fractional Statistics with Mesoscopic Anyon Colliders
本文提出任意子对撞机通过电流交叉关联探测任意子交换相位,在非平衡玻色化框架内推导出归一化交叉关联的普适形式,并引入有限孤子宽度实现了对电荷-e/5准粒子碰撞的定量建模。
2025-10-14 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Local spectroscopy of anyons bound to charge traps
Princeton University(普林斯顿大学);University of Leeds(利兹大学);Flatiron Institute(平顿研究所);Washington University in St. Louis(圣路易斯华盛顿大学);National Institute for Materials Science(国立材料研究所);University of Cambridge(剑桥大学);University of California at Berkeley(加州大学伯克利分校)
利用扫描隧道显微镜/光谱学在单层石墨烯的分数量子霍尔态中,观察到仅当化学势位于分数量子霍尔能隙内时,最低能谱特征出现额外分裂,归因于杂质势束缚的任意子的多体构型,且分裂需要各向异性束缚势。
2026-06-25 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Non-Abelian braiding of graph vertices in a superconducting processor
本文在超导量子处理器上实现广义稳定子码和幺正协议,实验创建并编织非阿贝尔伊辛任意子,验证其融合规则和统计性质,并利用编织生成编码三个逻辑量子比特的纠缠态,为容错量子计算开辟新路径。
2023-05-31 cond-mat.mes-hall cond-mat.other quant-ph
Measurement-only topological quantum computation without forced measurements
我们研究了Bonderson等人提出的仅测量拓扑量子计算(MOTQC)方法。101,010501(2008)],其中编织操作被示出为等价于任意子的一系列拓扑电荷“强制测量”。在强制测量中,通过重复测量不同碱基中的电荷,强制电荷测量以产生期望的结果(例如,电荷0)。这是一个概率过程,每次试验都有一定的成功概率。在实践中,所需的测量次数将因运行而异。我们表明,这样的不确定性与强制测量可以通过模拟编织操作,使用一个固定数量的三个测量补充校正算子。此外,我们证明,在实践中,我们可以避免在硬件中应用的校正算子,通过在软件中实现它。我们的研究结果大大简化了MOTQC的建议,只需要进行电荷测量的能力,以实现拓扑保护的变换所产生的编织交换没有物理移动的任意子。
2017-01-01 cond-mat.mes-hall quant-ph
Tunneling current and current correlations for anyonic quasiparticles of ν = 1/2 chiral Luttinger liquid in multi-edge geometries
本文研究类 Hong–Ou–Mandel 干涉仪中 ν=1/2 任意子的双边与四边几何,精确计算隧穿电流及噪声关联,并指出非平衡稀释任意子的直接隧穿不可忽略。
2024-10-22 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Twisted Interferometry
我们提出并分析了任意子干涉仪的设计,使探针任意子在一个给定的路径,通过干涉仪扭曲或编织周围彼此旅行的效果。这些“扭曲”干涉仪被发现提供可能无法从任意子编织操作和标准(无扭曲)任意子干涉测量中获得的操作实用性。特别是,它使Ising任意子能够产生“魔态”,可以用来实现π/8相位门。我们考虑了这种扭曲干涉仪在量子霍尔系统,2D p_x + ip_y超导体和2D Majorana异质结构中的可能实现,并讨论了与实现相关的障碍和挑战。
2013-06-10 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el quant-ph
Anyonic statistics revealed by the Hong-Ou-Mandel dip for fractional excitations
本文提出在分数量子霍尔效应边缘态上利用窄电压脉冲激发之间的Hong-Ou-Mandel干涉直接探测任意子统计,并证明凹陷宽度由热时间尺度普适决定,与波包内禀宽度无关,且现有实验技术可实现观测。
2023-11-30 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Braiding of Majorana corner states in electric circuits and its non-Hermitian generalization
我们提出在电路中实现Majorana边角态。首先,我们用LC电路模拟Kitaev模型,用LC电路和运算放大器模拟$p_{x}+ip_{y}$模型。零能量边缘状态出现在拓扑相,这是通过测量阻抗检测。接下来,我们模拟了Bernevig-Hughes-Zhang模型,通过引入有效磁场而不破坏粒子-空穴对称性,其中零能量角态出现在拓扑相中。证明了它们是服从辫子的Ising任意子。也就是说,我们推导出它们的$σ^{2}=-1$,其中$σ$表示单交换操作。它们可以被称为马约拉纳州。我们还研究了这些模型的非厄米推广所需的粒子-空穴对称性。它表明,编织持有某些互惠非厄米特的推广。
2019-05-23 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con physics.app-ph
Manipulating Non-Abelian Anyons in a Chiral Multichannel Kondo Model
本文通过将多杂质多通道手性近藤模型映射为单杂质模型,首次数值证明非阿贝尔任意子可存在于无能隙电子模型中,并提取其拓扑信息。
2023-04-12 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el quant-ph
Identifying Anyonic Topological Order in Fractional Quantum Anomalous Hall Systems
New York University(纽约大学)
该研究通过代数拓扑方法确定分数量子反常霍尔系统中任意子的结构,揭示了其与陈数相关的编织相位特性,为理解拓扑序提供了理论基础。
2025-06-30 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el math-ph
Anyon-trions in atomically thin semiconductor heterostructures
Ludwig-Maximilians-Universität München(慕尼黑大学);Munich Center for Quantum Science and Technology (MCQST)(慕尼黑量子科学与技术中心);Collège de France(法兰西公学院);CNRS(法国国家科学研究中心);ENS-Université PSL(巴黎高等师范学院-巴黎文理研究大学);Sorbonne Université(索邦大学);International Solvay Institutes(国际索尔维研究所);Université Libre de Bruxelles(布鲁塞尔自由大学);ETH Zürich(苏黎世联邦理工学院)
该研究通过理论分析证明在二维半导体异质结构中,层间激子与准孔结合可形成任何子三重态,并展示了其结合能与准孔电荷的关系。
2025-07-20 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el