We introduce a frequency-tunable, two-dimensional non-Abelian control of operation order constructed from the reduced Burau representation of the braid group $B_3$, specialised at $t=e^{iω}$ and unitarized by Squier's Hermitian form. Coupled to two non-commuting qubit unitaries $A$, $B$, the resulting switch admits a closed expression for the single-shot Helstrom success probability and a fixed-order ceiling $p_{\mathrm{fixed}}$, defining the fixed-order ceiling $p_{\mathrm{fixed}}^*$ and the witness gaps $Δ_{\rm sw}(ω)=p_{\mathrm{switch}}(ω)-p_{\mathrm{fixed}}^*$ and $Δ_{\rm test}(ω)=p_{\mathrm{test}}(ω)-p_{\mathrm{fixed}}^*$. The non-Abelian mixers can either enhance or suppress the bare switch advantage, which we quantify by the interference contrast $Δ_{\rm int}(ω):=Δ_{\rm test}(ω)-Δ_{\rm sw}(ω)=p_{\rm test}(ω)-p_{\rm switch}(ω)$. Across the Squier positivity region, $Δ_{\rm int}(ω)$ takes both positive (constructive) and negative (destructive) values, a hallmark of matrix-valued (non-Abelian) order control, while $Δ_{\rm sw}(ω)>0$ certifies algebraic causal non-separability. Numerical simulations confirm both enhancement and suppression regimes, establishing a minimal $B_3$ braid control that reproduces the characteristic interference pattern expected from a \emph{Gedankenexperiment} in anyonic statistics.


翻译:我们提出一种基于辫群$B_3$约化Burau表示(在$t=e^{iω}$处取值并通过Squier埃尔米特型酉化)构建的频率可调二维非阿贝尔操作序控制方案。该开关耦合两个非对易量子比特酉算符$A$、$B$,可导出单次Helstrom成功概率的闭式表达式与固定序上限$p_{\mathrm{fixed}}$,由此定义固定序最优值$p_{\mathrm{fixed}}^*$及见证间隙$Δ_{\rm sw}(ω)=p_{\mathrm{switch}}(ω)-p_{\mathrm{fixed}}^*$与$Δ_{\rm test}(ω)=p_{\mathrm{test}}(ω)-p_{\mathrm{fixed}}^*$。非阿贝尔混合器既可增强亦可抑制基础开关优势,我们通过干涉对比度$Δ_{\rm int}(ω):=Δ_{\rm test}(ω)-Δ_{\rm sw}(ω)=p_{\rm test}(ω)-p_{\rm switch}(ω)$量化该效应。在Squier正性区域内,$Δ_{\rm int}(ω)$同时取正值(相长干涉)与负值(相消干涉),此乃矩阵值(非阿贝尔)序控制的典型特征;而$Δ_{\rm sw}(ω)>0$则认证了代数因果不可分离性。数值模拟同时确认增强与抑制两种区域,由此建立了一个能复现任意子统计思想实验中特征干涉图样的最小$B_3$辫群控制方案。

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