Microscopische modellen voor niet-Abelse topologische kwantumfoutcorrectie

Topologische kwantumcomputing met niet-Abelse anyonen biedt een aantrekkelijke manier om universele kwantumcomputing te implementeren op een wijze die inherent fouttolerant is. Bij eindige temperaturen moet deze inherente fouttolerantie echter aangevuld worden met een actieve procedure voor foutcorrectie. Ondanks recente vooruitgang in het veld van niet-Abelse foutcorrectie ontbreekt een expliciete microscopische foutcorrectieprocedure gebaseerd op niet-Abelse anyonen nog steeds. In dit onderzoeksproject zullen tensor netwerk toestanden gebruikt worden om de eerste constructie en simulatie van micrscopische modellen voor niet-Abelse kwantumfoutcorrectie uit te voeren. Deze microscopische foutcorrigerende codes zullen geconstrueerd worden aan de hand van roostermodellen met topologische orde met niet-Abelse anyonische excitaties. Gebruik makend van tensor netwerk methoden zal het foutcorrectieproces gesimuleerd worden om de drempel voor fouttolerantie te bepalen. Door geschikte randvoorwaarden voor systemen met topologische orde te implementeren zullen niet-Abelse foutcorrigerende codes met een vlakke geometrie geconstrueerd worden. Het verband tussen de drempel voor fouttolerantie en faseovergangen in kritische systemen zal onderzocht worden. Ten slotte zullen de verkregen resultaten uitgebreid worden om defectieve metingen van het foutsyndroom toe te laten. Deze resultaten zouden uiteindelijk bijdragen tot de experimentele realisatie van topologische kwantumcomputing.