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通过时空拼接实现容错协议

量子物理 2026-01-21 v4 强关联电子

摘要

我们引入一种称为时空拼接的框架,用于对稳定子码 syndrome 提取电路进行容错编译。时空拼接通过结构化的小工具布局和编码矩阵,实现对 syndrome 提取电路在动力学码中的高效编译,促进低权重测量的同时保持逻辑信息。我们的框架使用充分条件,以确保动力学码的容错性,包括不测量逻辑算子以及保持时空距离。我们使用该框架构建了动力学码的显式实例,包括动力学双变量自旋码和动力学 Haah 码,阐述了它们的容错特性。此外,我们分析了动力学码的分类与资源权衡,展示其适应硬件限制的灵活性,包括制造缺陷和量子比特 dropout 场景。

关键词

引用

@article{arxiv.2504.08918,
  title  = {Fault-tolerant protocols through spacetime concatenation},
  author = {Yichen Xu and Arpit Dua},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2504.08918},
  year   = {2026}
}

备注

53 pages, 59 figures. Talk of the paper available online at https://www.youtube.com/watch?v=xMuzOVfP5BQ