使用微创修改切除表面码中的失效组件:性能研究
量子物理
2025-08-08 v1
摘要
大规模纠错量子处理器的物理实现必然需要在其运行过程中缓解失效(即“死亡”)物理组件的存在,例如在设备启动时识别或在计算过程中检测到的组件。在固态量子比特的背景下,存在失效组件时运行的量子纠错协议理想情况下应 (i) 使用与无失效组件时相同的本征操作集,(ii) 最大化对可用组件的挽救,以及 (iii) 使用一致的全局操作调度,以优化逻辑量子比特性能并与系统的控制要求兼容。Grans-Samuelsson 等人 [Quantum 8, 1429 (2024)] 提出的方案满足所有这三个标准:它使用微创修改 (MIA) 有效地切除(切掉)表面码中的失效组件。我们在电路级噪声下,对存在失效组件时的成对测量表面码协议进行了广泛的数值模拟。为此,我们还描述了直接从电路自动构建高性能检查器(探测器)基的技术,无需人工电路标注,这可能具有独立的研究价值。MIA 方案和这种自动检查器基计算均可直接用于基于测量和基于 CNOT 的电路,并且此处呈现的结果展示了最先进的性能。
引用
@article{arxiv.2508.04786,
title = {Excising dead components in the surface code using minimally invasive alterations: A performance study},
author = {Ryan V. Mishmash and Vadym Kliuchnikov and Juan Bello-Rivas and Adam Paetznick and David Aasen and Christina Knapp and Yue Wu and Bela Bauer and Marcus P. da Silva and Parsa Bonderson},
journal= {arXiv preprint arXiv:2508.04786},
year = {2025}
}
备注
12 pages, 6 figures