近term设备中的无测量容错量子纠错

逻辑量子比特可通过重复执行 QEC 循环来免受退相干影响。容错 QEC 算法必须针对所考虑的 specific 硬件平台进行编译，以实际实现原则上可运行任意长时间的量子存储器。除非对噪声形式做出特定假设，否则所有电路组件都必须视为有噪声的。现代 QEC 方案在物理架构中难以实验实现，因为这些架构中序列内测量与经典信息的前馈无法足够快速甚至根本无法可靠执行。本文提出一种无需测量量子比特即可执行 QEC 循环的新方案，该方案对电路中使用的所有组件完全容错。我们的方案可用于任意低距离 CSS 码，因其对底层码的唯一要求是转置 CNOT 门。与 Steane 型纠错类似，我们将错误相干地复制到逻辑辅助量子比特，但随后对辅助系统到逻辑数据量子比特施加相干反馈操作。逻辑辅助量子比特也在无测量情况下容错地制备。我们将该方案的逻辑失败率与基于标志量子比特的 EC 循环进行比较基准测试。我们绘制出该方案可行的参数区域，并估算使用本方案实现有益 QEC 盈亏平衡所需的物理错误率。我们概述了本方案在离子阱及镊子阵列中性原子中的实现方式。对于近期演示的原子穿梭与原生多原子里德伯门能力，我们在不破坏容错性的同时实现了适中的电路深度与本方案的有益性能。这些结果从而实现了在不支持电路中测量的硬件架构中的实用容错 QEC。