IBM硬件上的LUCI:具有几乎一半综合征密度的误差抑制
量子物理
2026-07-02 v1
摘要
长寿命逻辑量子比特对于容错量子计算至关重要。然而,传统纠错协议的实际性能依赖于执行特定的综合征电路,这导致其容易受到硬件缺陷的影响并强加严格的连接约束。最近的理论发现提出,LUCI框架内的灵活子程序电路可以在存在孤立或损坏组件的情况下保持时空距离,尽管以时间距离为代价。然而,这些方法仅针对缺陷规避,尚未在物理硬件上证明在减少时间距离的情况下抑制误差。在这项工作中,我们为LUCI框架提出了一种无重置场景,并在IBM量子硬件上进行了实验基准测试。通过不对称地缩放 或 距离,我们将我们的无重置方法与标准表面码进行了比较,并成功展示了针对目标逻辑泡利误差的误差抑制比。值得注意的是,尽管时间上的综合征密度几乎减半,需要两轮子程序才能完成完整的综合征提取,LUCI框架仍然与旋转表面码实现具有竞争力。在LUCI框架中,我们观察到逻辑 误差的误差抑制为 ,逻辑 误差的误差抑制为 ,而标准方法分别产生 和 。这些结果表明,动态码通过避免高噪声组件而优于标准方法,即使在没有物理缺陷的情况下也是如此,同时保持了逻辑边界。我们的发现通过验证LUCI框架在物理硬件上的可行性和有效性,挑战了静态容错架构的传统依赖,并为量子计算中的混合、硬件兼容码设计铺平了道路。
引用
@article{arxiv.2607.01887,
title = {LUCI on IBM Hardware: Error Suppression with Almost Half Syndrome Density},
author = {Younghun Kim and Spiro Gicev and Martin Sevior and Muhammad Usman},
journal= {arXiv preprint arXiv:2607.01887},
year = {2026}
}
备注
12+13 pages, 4+13 figures