改进的基于成对测量的表面码
量子物理
2024-08-07 v2
摘要
我们设计了一种在矩形量子比特晶格上实现表面码的新方案，利用单量子比特和最近邻两量子比特泡利测量以及每个 plaquette 三个辅助量子比特。该实现相较于先前基于成对测量的表面码实现获得了显著优势。其操作周期短至 4 步，且我们对标准电路噪声模型的性能分析给出了约 的高容错阈值。综合征提取电路避免了双向钩形错误，因此我们可以通过选择适当的边界条件实现完整的码距。我们还构造了完全防止钩形错误的综合征提取电路变体，代价是更大的电路深度。这实现了不受边界条件限制的完整码距，仅阈值略有下降。此外，我们提出了一种处理表面码实现中失效组件（量子比特与测量）的高效策略，该策略可更普遍地用于其他表面码实现。这一新表面码实现针对基于马约拉纳的硬件高度优化，考虑了布局与测量实现所施加的约束，使其近期提出的 Floquet 码具有竞争力。
引用
@article{arxiv.2310.12981,
title = {Improved Pairwise Measurement-Based Surface Code},
author = {Linnea Grans-Samuelsson and Ryan V. Mishmash and David Aasen and Christina Knapp and Bela Bauer and Brad Lackey and Marcus P. da Silva and Parsa Bonderson},
journal= {arXiv preprint arXiv:2310.12981},
year = {2024}
}
备注
41 pages, 32 figures; v2: computer parsable description of circuits added in ancillary files, corrected discussion of dead component strategy for interleaved circuits, minor edits throughout for improved clarity