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基于多项式相位门和按需噪声偏置的容错非 Clifford GKP 门

计算机视觉与模式识别 2025-11-26 v1

摘要

Gottesman-Kitaev-Preskill (GKP) 纠错码使用玻色子模来编码逻辑量子比特,其吸引之处在于其逻辑 Clifford 门可使用高斯单位门实现。相较之下,直接使用三次相位门实现 T{T} 门的逻辑实现被证明在 GKP 码态具有非偏置噪声轮廓时会出现逻辑误差底(参考文献 [1])。本文提出了一种基于标准 GKP 纠错电路的方法,用于按需噪声偏置。该按需偏置电路可用于在 T{T} 门之前对 GKP 码态进行偏置,并在之后将其恢复为非偏置状态。凭借该按需偏置电路,我们证明了 T{T} 门的逻辑误差率随 GKP 码态质量的提升可被压制到任意小。我们通过对三次相位门进行数值研究,采用现象性噪声模型,表明在无后选条件的情况下,T{T} 门可实现超过 99% 的平均门保真度,且需 12 dB 的 GKP 压縮。此外,我们发展了一种形式化方法,用于寻找逻辑对角门在 Clifford 层级更高层次的优化单位表示,基于“多项式相位稳固子”的框架,其指数是其中一个正交算子的多项式函数。这一形式化自然扩展到多量子比特逻辑门,甚至适用于数-相位玻色子码,为分析玻色子量子码中的非 Clifford 门提供了强大的代数工具。[1] J. Hastrup, M. V. Larsen, J. S. Neergaard-Nielsen, N. C. Menicucci, 和 U. L. Andersen, Phys. Rev. A 103, 032409 (2021)

引用

@article{arxiv.2511.20354,
  title  = {GS-Checker: Tampering Localization for 3D Gaussian Splatting},
  author = {Haoliang Han and Ziyuan Luo and Jun Qi and Anderson Rocha and Renjie Wan},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2511.20354},
  year   = {2025}
}

备注

Accepted by AAAI2026