Teorias de gauge não-Abelianas discretas em redes de junção de Josephson e computação quântica

Discutimos modelos de rede em espaço real equivalentes a teorias de gauge com um grupo de gauge não-Abeliano discreto. Construímos o formalismo hamiltoniano que é apropriado para a implementação dessas teorias na física do estado sólido e esboçamos suas propriedades básicas. A física incomum desses sistemas deve-se a restrições locais nos graus de liberdade, que são variáveis localizadas nos enlaces da rede. Discutimos dois tipos de restrições que se tornam equivalentes após uma transformação de dualidade para teorias Abelianas, mas que são qualitativamente diferentes para as não-Abelianas. Enfatizamos propriedades topológicas altamente não triviais das excitações (fluxons e cargas) nessas teorias de gauge discretas não-Abelianas. Mostramos que uma implementação desses modelos pode proporcionar a realização de um computador quântico ideal, ou seja, um computador que está protegido contra o ruído e permite um conjunto completo de manipulações precisas necessárias para cálculos quânticos. Sugerimos alguns projetos das redes de junção de Josephson que fornecem as implementações experimentais desses modelos e discutimos as restrições físicas nos parâmetros de suas junções.