让猛虎出笼:无需拼接的玻色子编码
量子物理
2025-11-12 v2 数学物理
math.MP
摘要
连续变量猫码是将信息编码到单个光子或声子模式中,为硬件高效的容错量子计算提供了一条有前景的途径。在猫码中保护信息需要测量模式的占据数模二,但这可以通过替代的双模对猫编码放宽为线性占据数约束。我们利用满足量子转子码类 CSS 同调条件的任意两个整数矩阵,构造了具有类似线性约束的多模码。就像对猫码一样,综合征提取可以利用当前的超导电路设计与稳定耗散协同执行。该框架包含各种有限或无限维码空间、有限或无限福克态支撑的码。它涵盖了双分量猫码、对猫码、双轨码、双模二项码、各种玻色子重复码以及卡方编码的某些方面,同时也产生了来自同调乘积、格、广义相干态和代数簇的码。在我们的例子中,有重复码的类比、Shor 码的类比,以及一种类表面码,它不是已知猫码与量子比特表面码的拼接。码字是投影到由整数矩阵定义的福克态子空间中的相干态,它们的重叠由 Gelfand-Kapranov-Zelevinsky 超几何函数决定。
引用
@article{arxiv.2411.09668,
title = {Letting the tiger out of its cage: bosonic coding without concatenation},
author = {Yijia Xu and Yixu Wang and Christophe Vuillot and Victor V. Albert},
journal= {arXiv preprint arXiv:2411.09668},
year = {2025}
}
备注
35 pages, 5 figures, added a new example and a discussion of experimental implementation