量子码的高性能 syndrome 提取电路
量子物理
2026-03-06 v1
摘要
我们提出了一个快速有效的框架，用于分析和设计 syndrome 提取电路（SECs）。我们的方法基于左右电路，这是一种通用的 SEC 设计，通过错位 和 检查而不进行交叉门，以保持低深度。最初提出用于特定类的代码，我们将该构造推广到任意 CSS 代码，并优化电路结构以实现低比特空闲时间、较大有效距离和降低最低权重失效机制。我们框架的一个关键组件是残余误差的形式化概念及其关联距离度量，这些工具轻量级地捕获误差传播并量化电路级误差的潜在危害。将我们的自动化框架应用于多样化的代码类，我们观察到相对于现有单 Ancilla SEC 设计，在逻辑性能上实现了最高可达一个数量级的改进。我们还使用这些工具证明了不存在交叉 SEC 能实现 gross 码的电路距离 12，并识别一个明确的电路，我们推测其实现距离 11，超越了之前已知的构造。
关键词
引用
@article{arxiv.2603.05481,
title = {High-performance syndrome extraction circuits for quantum codes},
author = {Armands Strikis and Dan E. Browne and Michael E. Beverland},
journal= {arXiv preprint arXiv:2603.05481},
year = {2026}
}
备注
21 pages, 12 figures