缓解 XY 表面码中的时间脆弱性

为了充分利用 XY 表面码来纠正偏置泡利噪声，必须克服的一个重要悬而未决的挑战是在标准逻辑态制备与测量协议中出现脆弱时间边界的现象。为应对这一挑战，我们提出了一种新的逻辑态制备协议，该协议在通过稳定子测量将量子比特置于 XY 码态之前，先将局部量子比特纠缠成小型 Greenberger-Horne-Zeilinger 类态。我们证明，在这一新过程中，沿单一晶格边界的 O(√n) 个高速率错误即可导致逻辑失败，与标准态制备方案相比，故障配置数量几乎减少了二次方量级。此外，对于高速率错误，该码等价于重复码，从而在无限偏置噪声下保证态制备期间具有 50% 的码容量阈值。通过简单的匹配解码器，我们确认在测量不可靠且处于实验现实偏置的容错体制下，我们的制备协议在阈值和逻辑错误率方面均优于标准方案。我们还讨论了如何反转我们的态制备协议，以实现类似的脆弱边界缓解型逻辑态测量。