含缺陷方格晶格中颜色码的自适应形变

量子纠错是容错量子计算的关键技术。在超导平台上，大规模量子处理器中的硬件缺陷可能破坏拓扑码的规则晶格结构并损害其纠错能力。尽管针对表面码的缺陷自适应方法已被广泛研究，但其他拓扑码如颜色码仍缺乏处理缺陷的系统框架。为了解决这个问题，我们提出了一种适用于任意稳定子码中数据量子比特缺陷的通用超稳定子方案。基于此方案，我们为定义在方格晶格上的颜色码中孤立的内部数据量子比特缺陷和辅助量子比特缺陷开发了具体的修复方法。此外，对于辅助量子比特缺陷，我们提出了两种优化方案。一种方案复用邻近的辅助量子比特，另一种方案使用 iSWAP 门。与直接禁用邻近数据量子比特从而造成资源浪费的传统方法不同，我们的两种方案都避免了这种浪费，因此实现了更低的逻辑错误率。综合以上技术，我们为颜色码构建了一个全面的缺陷自适应架构以处理各种缺陷簇。我们还展示了我们的方案支持完整的横向 Clifford 门集和晶格手术操作。这些结果为在有缺陷的量子硬件上部署鲁棒且低开销的颜色码提供了系统的理论路径。