费米子介导的卡西米尔效应在实现非克利福德 SWAP$^α$ 门的介观环上的研究
Fermion-mediated Casimir effect on mesoscopic rings implementing non-Clifford SWAP$^α$ gates
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中文总结 AI 辅助
研究通过阿哈罗诺夫 - 玻姆效应控制介观环中费米子介导的卡西米尔相互作用，利用其与相位的相互作用设计长程相互作用，实现非克利福德 SWAP$^{\alpha}$ 门，减少自旋量子比特架构中量子计算和纠错开销。
中文摘要 AI 辅助
卡西米尔效应通常由材料固有特性决定且缺乏原位可调性。我们表明，在介观环中，费米子介导的卡西米尔相互作用的大小和符号可通过阿哈罗诺夫 - 玻姆效应控制。阿哈罗诺夫 - 玻姆相位与卡西米尔相互作用之间的相互作用为设计长程相互作用提供了途径。特别地，该机制能在空间分离的自旋量子比特间实现非克利福德 SWAP$^{\alpha}$ 门，从而减少自旋量子比特架构中通用量子计算和量子纠错的开销。
英文摘要
The Casimir effect is typically governed by intrinsic material properties and lacks in situ tunability. We show that, in mesoscopic rings, both the magnitude and sign of the fermion-mediated Casimir interaction can be controlled via the Aharonov-Bohm effect. The resulting interplay between the Aharonov-Bohm phase and the Casimir interaction provides a route to engineer long-range interactions. In particular, this mechanism enables the implementation of non-Clifford SWAP$^α$ gates between spatially separated spin qubits, thereby reducing the overhead for universal quantum computation and quantum error correction in spin-qubit architectures.
