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在早期容错时代使用稳压码保护指数运算

量子物理 2026-05-01 v2

摘要

量子纠错为抑制量子处理器中的错误提供了可行路径,但保护逻辑运算(尤其是非-Clifford 运算)所需的资源对实现实际量子优势在早期容错量子计算(EFTQC)时代构成了重大挑战。本文发展了一种系统性方案,将形如 exp(iθP)\exp(-i\theta P) 的指数映射编码到稳压码中,scheme 具有简单的电路结构和较低的量子比特开销。我们提供了在 [[n, n-2, 2]] 量子误差检测码以及 [[5,1,3]]、[[7,1,3]] 和 [[15,7,3]] 量子纠错码中的编码电路,这些电路在 postselect 后的一阶逻辑误差率较小。详细分析表明,在当前设备水平的物理噪声下,我们的编码方案比未编码运算低 4--7 倍,而至多需丢弃 3% 的运行结果。

关键词

引用

@article{arxiv.2602.13399,
  title  = {Protection of Exponential Operation using Stabilizer Codes in the Early Fault Tolerance Era},
  author = {Dawei Zhong and Todd A. Brun},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2602.13399},
  year   = {2026}
}

备注

13 pages, 8 figures