面向容错光子操作的硬件本构时频 GKP 逻辑量子比特
量子物理
2026-02-17 v1 光学
摘要
我们实现了一个基于单光子时频连续相位空间的硬件本构时频 Gottesman-Kitaev-Preskill (GKP) 逻辑量子比特，建立了离散光子实现的玻色网格编码。使用由相干驱动的纠缠非线性双光子源确定性产生有限能量网格态，单光子频率 comb 超模作为生成源。光学频率 comb 参考锚定时频相位空间，硬件层面直接定义逻辑子空间并持续施加互补位移稳定器。在此格子中，时序抖动、光谱漂移和相位噪声自然映射为高斯位移误差，形成稳定器单元内的内在可纠错性。逻辑操作对应可实验实现的相位和时延控制，实现确定性态制备与操纵。基于时频 GKP 框架，我们识别了一条具体的通路，用于利用辅助网格态和干涉测量实现主动 syndrome 提取和确定性位移恢复。这些原语为将时频 GKP 逻辑层集成到消除感知和融合基准容错光子体系结构提供了硬件兼容路径。
引用
@article{arxiv.2602.14461,
title = {A hardware-native time-frequency GKP logical qubit toward fault-tolerant photonic operation},
author = {Tai Hyun Yoon},
journal= {arXiv preprint arXiv:2602.14461},
year = {2026}
}
备注
20 pages, 4 figures