保護されたキュービットの物理的実装

スピンモデルにおける量子状態のトポロジー保護の一般的な概念と、それが量子誤り訂正のアイデアとの関連をレビューします。トポロジー保護は誤り訂正のハミルトニアン実現として見ることができることを示します：最小限の未検出エラー数がNである量子符号に対して、環境ノイズの影響をモデル化するハミルトニアンは摂動理論のN次のみに現れます。トポロジー保護を実現する最も単純なモデルハミルトニアンと、その超伝導配列における実装について論じます。保護された状態がクーパー対数のパリティに保存される場合と、フラックス数のパリティに保存される場合という二つの双対実現に焦点を当てます。いずれの場合も、超伝導配列は、普遍的な量子計算を可能にするはずの多くの障害許容操作を実現します。