通过重复奇偶测量保护量子纠缠免受泄漏与量子比特错误的影响
量子物理
2020-04-21 v2
摘要
保护量子信息免受错误影响对于大规模量子计算至关重要。量子纠错（QEC）将信息编码于多个量子比特的纠缠态中，并执行奇偶测量以在不破坏编码信息的前提下识别错误。然而，传统 QEC 无法处理来自量子比特计算空间的泄漏。泄漏影响基于囚禁离子和超导电路的领先实验平台，这些平台在多层次物理系统中使用有效量子比特。我们研究了双 transmon 纠缠态在重复奇偶测量下的演化，并展示了仅利用 QEC 所需的奇偶测量结果记录，使用隐马尔可夫模型检测泄漏。我们通过对泄漏进行后选择缓解、并利用 Pauli 框架变换纠正量子比特错误，展示了在多达 26 次奇偶测量下贝尔态的稳定化。我们的泄漏识别方法计算高效，因此与更大规模量子处理器中的实时泄漏跟踪与校正相兼容。
引用
@article{arxiv.1905.12731,
title = {Protecting quantum entanglement from leakage and qubit errors via repetitive parity measurements},
author = {C. C. Bultink and T. E. O'Brien and R. Vollmer and N. Muthusubramanian and M. W. Beekman and M. A. Rol and X. Fu and B. Tarasinski and V. Ostroukh and B. Varbanov and A. Bruno and L. DiCarlo},
journal= {arXiv preprint arXiv:1905.12731},
year = {2020}
}
备注
22 pages, 15 figures