测量自由通用容错量子计算的实现

能够对编码量子比特执行量子纠错和稳健门操作，是量子算法演示的关键门户。当前的纠错方案通常需要中间测量并配合反馈控制，这些测量在量子比特控制方面具有挑战性，往往较慢，且易受较高误码率的影响。本文提出并实验演示了在禁用中间测量的情况下，实现通用容错逻辑操作的模块化工具箱。我们展示了在两个四量子比特纠错编码之间实现无测量的逻辑状态信使传输。此外，我们实现了在容纳三个逻辑量子比特的八量子比特纠错编码上执行的容错通用门集，这些操作仅通过相干门操作实现。我们将该工具箱用于在由八个物理量子比特编码的三个逻辑量子比特上实现容错的 Grover 量子搜索算法，实施显示出对所需解状态的清晰识别。我们的工作证明了该方法的可行性，并为探索测量自由量子计算的 largely 未探索方向提供了第一步。