多量子比特基于测量的量子计算中的非克利福德对称性保护拓扑高阶簇态
团簇态是一种强纠缠态,可作为基于测量的量子计算资源。该状态通过对初态|++++⋯+⟩施加受控Z门(CZ门)产生,并受到ℤ₂ᴱᵛᵉⁿ×ℤ₂ᴼᵈᵈ对称性保护。研究团队通过向|++++⋯+⟩态施加通用量子门,系统性地获得了一般短程纠缠团簇态。若采用非克利福德门(如受控相移门),则可得到非克利福德团簇态。进一步地,若用受控-受控Z门(CCZ门)替代CZ门,将产生具有五体纠缠的非克利福德团簇态。该工作将此推广至CNZ门情形,此时可生成(2N+1)体纠缠态。当N≥3时,ℤ₂ᴱᵛᵉⁿ×ℤ₂ᴼᵈᵈ对称性表现为非克利福德特性。研究证明,开放链系统中会出现2²ᴺ重简并基态,表明每个边界处涌现出N个自由自旋,这些态可用于基于测量的量子计算中作为N量子比特输入和输出。除ℤ₂对称性外,研究人员还探讨了这些模型中非可逆对称性、Kennedy-Tasaki变换以及弦序参量的特性。
量科快讯
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