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折叠横贯表面码的魔法态培育

量子物理 2026-03-25 v2

摘要

魔法态培育是一种最先进的协议,用于制备超高质量保真度的非 Clifford 资源态以实现通用量子计算。与传统的魔法态蒸馏技术相比,它显著降低了时空开销。培育协议涉及在初始小距离码上测量一个横贯逻辑 Clifford 算符,然后快速生长到更大距离的码。在本文中,我们提出一种新的培育方案,其中测量未旋转表面码的折叠横贯 Hadamard,并利用酉技术在表面码族内进行生长。通过稳定子模拟和态矢量模拟,我们发现该方法实现了魔法态培育的最低已知时空开销。我们的协议的实际实现最适合具有非局部连通性的架构,展示了此类连通性易于获得的架构的优势。

关键词

引用

@article{arxiv.2509.05212,
  title  = {Fold-transversal surface code cultivation},
  author = {Kaavya Sahay and Pei-Kai Tsai and Kathleen Chang and Qile Su and Thomas B. Smith and Shraddha Singh and Shruti Puri},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2509.05212},
  year   = {2026}
}

备注

5 + 18 pages, 3 + 13 figures. Comments welcome. v2: References added, further numerical data and material in appendices