发表机构
Ludwig-Maximilians-Universität München; Munich Center for Quantum Science and Technology (MCQST); Max-Planck-Institute of Quantum Optics（慕尼黑大学; 慕尼黑量子科学与技术中心; 马克斯·普朗克量子光学研究所）
机构由 AI 辅助整理，请以论文原文为准。AI 中文总结
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。
AI 中文摘要
非阿贝尔任意子的操控是拓扑量子计算的基础要素，也是拓扑保护量子记忆的基石。本文分析了一种基于量子杂质的非阿贝尔任意子编织协议。利用具有可寻址内部自旋态的移动杂质，我们提出了一个具体协议，用于实验测量表征任意子非阿贝尔统计的$R$和$F$矩阵的矩阵元。特别地，聚焦于伊辛和斐波那契任意子情形，我们展示了激发子的任意子特性如何直接在我们提出的拉姆齐干涉仪中显现。在此框架基础上，我们进一步引入一种从常规到拓扑的量子比特编码器，以将信息从常规飞行量子比特转移到拓扑保护的量子记忆中。
英文摘要
The manipulation of non-Abelian anyons is a foundational ingredient for topological quantum computing and underlies topologically protected quantum memories. Here we analyze a quantum-impurity-based protocol for braiding non-Abelian anyons. Exploiting mobile impurities with addressable internal spin states, we provide a concrete protocol to experimentally measure the matrix elements of the $R$ and $F$ matrices that characterize the non-Abelian statistics of anyons. In particular, focusing on the case of Ising and Fibonacci anyons, we illustrate how the anyonic nature of the excitations emerges directly in the Ramsey interferometer we propose. Building on this framework, we further introduce a conventional-to-topological qubit encoder to transfer quantum information from conventional flying qubits into a topologically protected quantum memory.
