用于自纠正量子存储的算符量子纠错子系统

编码量子信息最一般的方法并非将信息编码到 Hilbert 空间的子空间中，而是编码到 Hilbert 空间的子系统中。近来这一概念引出了被称为算符量子纠错的更一般的量子纠错概念。在标准量子纠错码中，要求能够施加一个过程，该过程在纠错子空间上精确逆转任何可纠正错误。相反，对于算符纠错子系统，纠正过程无需撤销已发生的错误，而只需模子系统结构执行纠正。这并不导致不同于子空间码的码，但确实引出显式利用子系统结构的恢复流程。此处我们给出两个此类算符纠错子系统的例子。这些例子受正方形与立方晶格上简单空间局域哈密顿量启发。在三维中，我们以简单平均场理论的形式提供证据，表明我们的哈密顿量产生一个自纠正系统。此类系统将是自然的高温量子存储器，无需外部介入的量子纠错过程即对噪声具有鲁棒性。