面向噪声偏置定制色码的元胞自动机解码器
量子物理
2023-03-15 v4 强关联电子
摘要
自纠错量子存储器展现出可被利用来改进主动量子纠错协议的鲁棒特性。在此我们提出一种用于色码变体的元胞自动机解码器，该变体中对物理量子比特的基进行了局部旋转，我们称之为XYZ色码。这种局部变换意味着，若作用于系统的噪声无限偏向于退相位，我们的解码器展现出二维分形码的关键特性，即不存在弦状逻辑算符。因此，在高偏置极限下，我们的局部解码器复现了部分自纠错存储器的行为。在低错误率下，我们的仿真表明，在无需全局解码器干预的情况下，存储时间随系统尺寸多项式发散，直至某个随错误率降低而增大的临界系统尺寸。此外，尽管我们发现无法在有限偏置下复现部分自纠错行为，我们的数值实验表明在真实噪声偏置下存储时间有所改善。因此，我们的结果激励了定制元胞自动机解码器的设计，其有助于降低真实噪声模型下全局解码的带宽需求。
引用
@article{arxiv.2203.16534,
title = {A cellular automaton decoder for a noise-bias tailored color code},
author = {Jonathan F. San Miguel and Dominic J. Williamson and Benjamin J. Brown},
journal= {arXiv preprint arXiv:2203.16534},
year = {2023}
}
备注
19 pages, 10 figures. v2 fixed error where an incorrect cellular automaton rule was referenced