基于噪声链路的晶格手术逻辑状态传输
量子物理
2025-09-22 v1
摘要
对于平面结构的表面码基于量子误差纠正的体系结构是容错量子计算最具前景的方案之一，这部分原因在于可以使用局部操作在二维空间中实现多种容错逻辑协议。其中一种协议是晶格手术基于逻辑状态的传输，将逻辑量子状态从量子芯片上的初始位置传输到通过比特链路区域的目标位置。该协议是更高级例程（如纠缠 CNOT 门或魔法状态注入）的基础。在本工作中，我们研究了该协议在表面代码片段内部以及链路区域中具有不同错误率时的可纠错相图。我们采用统计物理中的技术来描述数值观察到的在可纠错和不可纠错量子误差校正相之间存在交叉 regime 的情况，其中可纠错性取决于初始位置与目标位置之间的分离。我们发现，在交叉 regime 中，可纠错阈值线随分离距离的增加呈幂律衰减，这我们使用有限-size 缩放分析准确地加以解释。我们的结果表明，逻辑状态传输协议能够容忍链路区域中远高于表面代码片段整体的噪声率，只要初始位置与目标位置之间的分离相对较小。
引用
@article{arxiv.2504.15747,
title = {Lattice surgery-based logical state teleportation via noisy links},
author = {Áron Márton and Luis Colmenarez and Lukas Bödeker and Markus Müller},
journal= {arXiv preprint arXiv:2504.15747},
year = {2025}
}