使用级联码观测容错阈值

我们引入了一种容错协议，用于使用具有高噪声阈值和低辅助比特开销的蝶形网络架构对广义 Shor 码进行码级联，以便在当前设备上实现。我们开发了一种使用张量网络的概率传递解码器，该解码器在每一层检查后对边缘错误概率应用贝叶斯更新，对于擦除错误实现了 $e_c \approx 0.089$ 的状态制备阈值，对于未预报噪声实现了 $\approx 0.015$ 的阈值。我们在带有附加噪声的离子阱硬件上实现了我们的状态制备协议，以展示真实量子设备中的阈值行为。我们进一步在理论上通过为状态蒸馏和 $T$ 门注入制备低噪声魔法态，测试了我们的方案作为量子存储器和用于通用量子计算的性能。