存在丢失的表面码中的LUCI
量子物理
2026-03-10 v3
摘要
最近，检测区域的使用促进了容错实现表面码的新电路的发现。基于这些思想，我们提出了LUCI，一个用于构建容错电路的框架，其灵活性足以构建非周期性和各向异性的电路，这使其成为超越静态码的量子纠错迈出的明确一步。我们证明，LUCI可用于使表面码电路适应具有不完美量子比特和耦合器良率的晶格，这是使用固态架构的容错量子计算机面临的一个关键挑战。这些电路以将类时距离减半为代价，为孤立的断耦合器或孤立的断测量量子比特保留了类空距离，与现有技术相比，大大降低了丢失的惩罚，并为器件架构设计创造了机会。对于1%的量子比特和耦合器丢失率以及15的贴片直径，LUCI实现了13.1的平均类空距离，而文献中最佳方法为9.1。对于SI1000(0.001)电路噪声模型，这转化为每轮中值逻辑错误率36倍的改进，该因子随器件性能提升而增加。在这些丢失率和错误率下，要达到算法相关的一万亿分之一逻辑码块错误率，LUCI所需的物理量子比特大约少25%。
引用
@article{arxiv.2410.14891,
title = {LUCI in the Surface Code with Dropouts},
author = {Dripto M. Debroy and Matt McEwen and Craig Gidney and Noah Shutty and Adam Zalcman},
journal= {arXiv preprint arXiv:2410.14891},
year = {2026}
}