无后选择的优质物理量子比特制备
量子物理
2023-05-10 v3 组合数学
群论
摘要
相干操作门保真度的快速提升意味着，态制备与测量（SPAM）中的误差可能成为量子计算机容错操作的主要错误来源。这在超导系统中尤为突出，其中测量保真度与量子比特寿命之间的权衡限制了整体性能。幸运的是，制备与测量本质上是经典的，这使得多种利用辅助量子比特结合经典控制和后选择来提升质量的技术成为可能。然而在实践中，后选择极大复杂化了如综合征提取等过程的调度。在此我们提出一类无需后选择即可制备高质量 |0> 态的量子线路，转而使用 CNOT 和 Toffoli 门对计算基进行非线性置换。我们发现当双量子比特门保真度误差低于 0.2% 时有显著的性能提升，而当具备原生 Toffoli 门时性能更优。
引用
@article{arxiv.2209.05391,
title = {Post-selection-free preparation of high-quality physical qubits},
author = {Ben Barber and Neil I. Gillespie and J. M. Taylor},
journal= {arXiv preprint arXiv:2209.05391},
year = {2023}
}
备注
Source code and data behind this paper can be found at https://github.com/riverlane/purification-without-post-selection