一维量子比特阵列中距离三九量子比特表面码的无测量容错逻辑零态编码
量子物理
2023-11-14 v2 超导电性
摘要
生成由量子纠错码编码的逻辑零态是容错量子计算的第一步，但通常需相当大的资源开销。为降低此类开销，我们提出了一种针对距离三、九量子比特表面码的高效编码方法，并证明其容错性。与其他容错编码方法不同，该方法无需测量。此外，其适用于一维量子比特阵列。基于这些事实，我们利用云端的超导量子计算机实验演示了表面码的逻辑零态编码。我们还通过专用于该量子比特阵列的动力学解耦技术，实验演示了抑制该机器中由本征残余相互作用引起的快速退相位。为将该方法扩展至更大的码，我们还研究了表面码与自身的级联，得到距离九、81 量子比特的码。我们通过数值证明，该大码的字错容忍编码可通过适当的错误检测实现。因此，所提出的编码方法将为低开销容错量子计算提供新途径。
引用
@article{arxiv.2303.17211,
title = {Measurement-free fault-tolerant logical zero-state encoding of the distance-three nine-qubit surface code in a one-dimensional qubit array},
author = {Hayato Goto and Yinghao Ho and Taro Kanao},
journal= {arXiv preprint arXiv:2303.17211},
year = {2023}
}
备注
8 pages, 5 figures