代码切换再探：基于彩色码的低开销魔态准备

我们提出了一种在二维(2D)彩色码上准备高保真魔态的协议，该协议基于三维(3D)彩色码。该方法修改了已知的代码切换协议，包括(i)最近发现的2D码与3D码之间的横向门，以及(ii)对旗帕基于后选的明智用法。我们数值演示，这些修改显著提高了魔态的保真度。例如，在统一电路水平噪声为$10^{-3}$(不包括空闲噪声)的情况下，我们的代码切换协议可制造以距离为$3$的2D彩色码编码的魔态，其逻辑误差为$4.6\times 10^{-5}\pm 1.6 \times 10^{-5}$(通过误差校正逻辑态 tomography 量化)，接受率为$84\%$。结合后选方法，多项式拟合推断可将保真度提升至$5.1 \times 10^{-7}$。本协议面向允许非局域连接的体系结构，应在近期设备中轻松实现。最后，我们还 presenting a simulation technique similar to an extended stabilizer simulator which effectively incorporates the non-Clifford $T$-gate, that permits to simulate the protocol without resorting to a resource intensive state-vector simulation.