振荡器栅格态中编码量子比特的量子纠错
量子物理
2022-12-06 v3
摘要
当量子比特以非局域方式编码时对噪声更具鲁棒性。在此类编码中，影响底层物理系统的错误可在损毁编码信息前被探测并纠正。2001 年，Gottesman、Kitaev 与 Preskill（GKP）提出了一种硬件高效的此类量子比特实例，其离域于单个振荡器的相空间中。然而，实现在保留编码信息的同时揭示振荡器错误综合征的测量在实验上颇具挑战：迄今唯一实现依赖后选择，而与量子纠错（QEC）不相容。我们实验的新颖之处正在于其为超导微波腔实现了这些非破坏性错误综合征测量。我们设计并实施了一种原创反馈协议，将此类测量纳入以制备方与六角 GKP 码态。随后我们演示了编码量子比特的 QEC，对所有逻辑错误实现前所未有的抑制，并与基于实验测得缺陷的理论估计定量相符。我们的协议适用于其他连续变量系统，且不同于先前 QEC 实现，可缓解由多种噪声过程产生的所有逻辑错误，并为容错量子计算开辟道路。
引用
@article{arxiv.1907.12487,
title = {Quantum error correction of a qubit encoded in grid states of an oscillator},
author = {P. Campagne-Ibarcq and A. Eickbusch and S. Touzard and E. Zalys-Geller and N. E. Frattini and V. V. Sivak and P. Reinhold and S. Puri and S. Shankar and R. J. Schoelkopf and L. Frunzio and M. Mirrahimi and M. H. Devoret},
journal= {arXiv preprint arXiv:1907.12487},
year = {2022}
}
备注
Text and figures edited for clarity. The claims of the paper remain the same. Author list fixed