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在配备穿梭功能的量子处理器中实现超过 $10\%$ 的损伤容忍度路径

量子物理 2026-07-24 v1

摘要

这是一项关于在固态容错量子计算中对损伤(即缺陷或“掉线”)提供高容忍度方法的简短研究。我们的方法主要针对半导体电子自旋量子比特系统,其已被证明支持沿预定义路径的快速高保真穿梭。我们改编了 Chadwick 和 Chong 近期的 CAbLECAR 方法:稳定子由各自遵循定制预编程路径的辅助比特执行。我们考虑简单的表面码但损伤物理晶格,并依赖路径求解软件在强制稳定子对易与避免钩错约束下寻找高效路径。然后将解转换为 Stim 的探测器错误模型并获得逻辑错误率。我们通过以 pristine 晶格的性能为基准、使用约化等效表面码距离概念来表达结果;对于合理的底层错误率,我们发现 10%10\% 损伤留下约一半的 pristine 等效距离(大阵列极限下 dequiv0.48dpristined_\text{equiv}\approx0.48\,d_\text{pristine},在我们最小阵列中升至 0.60\approx0.60)。这表明可通过构建超大阵列容忍大量损伤。我们注意到研究其他 qLDPC 码的损伤容忍度是直接的推广,且潜在地可适应运行时出现的损伤。

关键词

引用

@article{arxiv.2607.22429,
  title  = {A route to damage tolerance exceeding $10\%$ in shuttling-equipped quantum processors},
  author = {Quinten Eggerickx and Simon C. Benjamin},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2607.22429},
  year   = {2026}
}

备注

15 pages, 10 figures