评估囚禁离子处理器朝向容错量子计算的进展
量子物理
2017-12-18 v3
摘要
对小原型量子处理器朝向容错量子计算的进展进行定量评估，是实验与理论量子信息科学中当前引人关注的问题。我们引入了一个量子纠错 (QEC) 的必要且公平的标准，在这些量子处理器尺寸足够大以考虑著名的QEC阈值之前，其开发过程中必须达到该标准。我们应用此标准来基准测试当前利用囚禁离子量子处理器实现拓扑颜色码QEC的努力，更重要的是，指导未来硬件开发，这些开发是为展示小拓扑量子码的有益QEC所必需的。在此过程中，我们给出了用于QEC的实用囚禁离子工具箱的详尽描述，以及一个基于物理动机的误差模型，该模型超越了QEC文献中的标准简化。我们的大规模数值分析表明，采用本文所述改进的高光学孔径分段囚禁阱中的双物种囚禁离子晶体，是容错量子计算的一个非常有希望的候选方案。
引用
@article{arxiv.1705.02771,
title = {Assessing the progress of trapped-ion processors towards fault-tolerant quantum computation},
author = {A. Bermudez and X. Xu and R. Nigmatullin and J. O'Gorman and V. Negnevitsky and P. Schindler and T. Monz and U. G. Poschinger and C. Hempel and J. Home and F. Schmidt-Kaler and M. Biercuk and R. Blatt and S. Benjamin and M. Müller},
journal= {arXiv preprint arXiv:1705.02771},
year = {2017}
}