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基于图状态测量生成的[[n,1,3]]非CSS码族中的容错绪 Syndrome 提取

量子物理 2026-05-12 v3 信息论 math.IT

摘要

量子计算的可靠性严重依赖量子纠错码(QECC)的性能。纠错码的性能可能因钩状错误而严重受损,这类错误实际上会降低码距。在本文中,我们构建了一族[[n,1,3]]非CSS QECC,这些码对基于纠错测量的容错性具有保障。我们采用Muyuan Li等人提出的裸量子比特方法,演示了在绪Syndrome 提取期间对钩状错误的容错性。我们提出了一种系统化的协议,用于利用图码生成这些QECC,并提出了一族[[n,1,3]]码,保留裸量子比特码的容错特性。我们使用自定义的查找表解码器,对该码在各向异性噪声和电路水平耗尽噪声下的性能进行仿真。我们的结果揭示了随着码率变化而性能的权衡,并在这些噪声模型下识别了优化后的码。我们将结果与Chao等人提出的旗帶量子比特方法进行了基准测试。值得注意的是,我们报告了一种新的裸量子比特码,在保持相同码距的前提下实现了更高的码率,优于Muyuan Li等人的工作中使用的裸码。

关键词

引用

@article{arxiv.2501.12072,
  title  = {Fault-tolerant syndrome extraction in [[n,1,3]] non-CSS code family generated using measurements on graph states},
  author = {Harsh Gupta and Mainak Bhattacharyya and Ritik Jain and Ankur Raina},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2501.12072},
  year   = {2026}
}

备注

17 pages, 10 figures