完美量子纠错码

我们提出一种量子纠错码，它保护一个信息量子比特免受可能由与环境相互作用引起的通用单量子比特错误。为此，我们通过将量子信息分布在五个量子比特上来对原始态进行编码，这是该任务所需的最少数量。我们给出一个简单电路，它将带有四个额外量子比特处于|0>态的初始态转换为编码态。该电路只需反向运行即可转变为解码电路。在解码器输出端读取额外的四个量子比特，我们得知十六种可能性（无错误加上全部十五种可能的单比特错误）中哪一种发生了。随后可通过一个简单的酉变换恢复被编码量子比特的原始态。