IBM量子硬件上带有flag量子比特的 syndrome 提取电路有效性
量子物理
2025-10-29 v5
摘要
大规模量子电路是发挥量子计算机优势的关键。尽管量子硬件取得了显著进展，但可扩展性仍是一个挑战，随着更多量子比特和门的增加，错误也会累积。为克服这一限制，已引入量子纠错码。尽管量子纠错码在超导量子处理器和中性原子系统上成功演示了其纠错能力，但尚无实验报告显示在量子处理器上使用flag量子比特实现错误抑制。IBM的量子硬件具有非拓扑结构的耦合图，过去在该平台上开发的量子纠错码主要探索了flag量子比特的使用。本文报告了在IBM量子计算机上成功实现带有flag量子比特的syndrome提取电路。此外，我们以重复码作为测试码，证明了其有效性。尽管数据量子比特与syndrome量子比特相邻，但随着重复码距离从三增加到九，逻辑错误率仍会下降。即使存在两个flag量子比特位于数据量子比特和syndrome量子比特之间，逻辑错误率也随距离增加而类似地下降。这确认了在IBM量子计算机上成功实现带有flag量子比特的syndrome提取电路。
关键词
引用
@article{arxiv.2403.10217,
title = {Effectiveness of the syndrome extraction circuit with flag qubits on IBM quantum hardware},
author = {Younghun Kim and Hansol Kim and Jeongsoo Kang and Wonjae Choi and Younghun Kwon},
journal= {arXiv preprint arXiv:2403.10217},
year = {2025}
}