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单一步梯度纠错量子误差

量子物理 2025-12-23 v1 数值分析 数值分析

摘要

在本工作中,我们引入一种通用的、基于梯度的方法,用于优化给定噪声信道和固定恢复方案下的 codewords。我们通过对保真度进行求导并使用有限差分 Wirtinger 梯度下降来实现这一点,对复系数进行优化,并引入软惩罚以促进正交化。我们在对称性检查(XXX/ZZZ 重复码)和 [[5,1,3]][[5, 1, 3]] 码上验证了这些梯度,然后在各向同性 Pauli 噪声下演示了显著的改进:当噪声强度为 0.05 时,保真度从 0.783 提升至 0.915,仅需 100 步。该程序是确定性的、高度可并行化的,并且高度可扩展。

关键词

引用

@article{arxiv.2512.18061,
  title  = {Correcting quantum errors one gradient step at a time},
  author = {Manav Seksaria and Anil Prabhakar},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2512.18061},
  year   = {2025}
}