基于偏置噪声架构的高保真魔法态制备
量子物理
2022-05-17 v1
摘要
魔法态蒸馏是一种资源密集型子程序，它消耗有噪输入态以产生高保真资源态，用于在实际量子计算架构中执行逻辑操作。通过提高原始输入态的保真度，可以降低魔法态蒸馏的资源开销。为此，我们提出了一种初始化协议，在具有偏置噪声的架构中，将输入魔法态的错误率实现了二次方改进。这是通过制备一种错误检测码来实现的，该码可检测态制备过程中发生的主导错误。我们利用底层量子比特架构的原生门操作获得此优势，该架构的噪声分布存在偏置。我们使用 XZZX 表面码进行模拟以分析协议性能。即使在适度的物理参数下（双量子比特门错误率为 ，门中主导错误的总概率比非主导错误大 倍），我们发现经过标准 15-to-1 蒸馏协议单轮后，我们的制备方案可提供逻辑错误率为 的魔法态；比使用传统态制备低两个数量级。因此，我们的方法有望在近 term 技术中显著节省开销。
引用
@article{arxiv.2109.02677,
title = {High-Fidelity Magic-State Preparation with a Biased-Noise Architecture},
author = {Shraddha Singh and Andrew S. Darmawan and Benjamin J. Brown and Shruti Puri},
journal= {arXiv preprint arXiv:2109.02677},
year = {2022}
}