从稳定的擦碰破坏中产生对称受保护量子比特

我们展示了如何将离散对称性与Hilbert空间碎片化相结合，可产生大量受单一离散对称性保护的拓扑稳定量子比特。我们以 $\mathsf{CZ}_p$ 模型为例进行明确说明，在该模型中，编码量子比特对任意遵守对称性的扰动在参数上升的时间尺度内保持稳定，大幅提升了最近提出的基于非拓扑碎片化构造的鲁棒性。在该模型中，编码量子比特自然成对出现，可对其执行一组普适的横向逻辑门，从而排除了通过其构建量子纠错的可能性（依据Eastin-Knill定理）。我们还讨论了对称性富富化与拓扑碎片化的更广泛组合，以及Hilbert空间碎片化作为量子存储器的应用含义。