通过打孔与切角利用表面码实现 Clifford 门
量子物理
2017-05-26 v5 强关联电子
摘要
表面码是目前实现容错量子计算的领先方案。其优势之一在于已知有多种执行容错 Clifford 操作的方法，即通过使表面拓扑变形、通过码的融合与分裂，甚至通过使用 twist 缺陷对经过工程化的 Majorana 模式进行编织。在此，我们提出了一个统一框架来描述这些方法，该框架可用于更好地比较不同方案，并促进混合方案的设计。我们的统一包括将 twist 缺陷等同于平面码的角。这一等同使我们能够通过码形变交换平面码的角来执行单量子比特 Clifford 门。我们分析了组合不同方案的方式，并提出了一种新的逻辑编码。我们还展示了如何使用码形变在不损失距离的情况下用平面码实现所有 Clifford 门，从而为通过 lattice surgery 完成包含辅助比特的方案的 Clifford 群提供了一个有吸引力的替代方案。
引用
@article{arxiv.1609.04673,
title = {Poking holes and cutting corners to achieve Clifford gates with the surface code},
author = {Benjamin J. Brown and Katharina Laubscher and Markus S. Kesselring and James R. Wootton},
journal= {arXiv preprint arXiv:1609.04673},
year = {2017}
}
备注
18 pages, 15 figures, comments welcome; v2 - improvements and clarifications given in the manuscript. No significant changes in the main conclusions; v3 - same as v2 with corrected fig. 2 and ; v4 - minor changes following peer review. One new figure; v5 - version to be published, final author copy, minor typos and mistakes corrected