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带有介质的 $\mathbb{Z}_N$ 格子规范理论的量子比特稳压码

量子物理 2026-02-25 v1

摘要

本 work 通过表明具有素数维数 NNZN\mathbb{Z}_N 规范理论耦合到动力学介质可表示为量子比特稳压码,扩展了量子误差纠正 (QEC) 和格子规范理论 (LGT) 之间的联系。我们利用稳压形式化展示如何将编码后的 ZN\mathbb{Z}_N 规范理论精确映射到两种不同bosonic模型中,揭示了由误差纠正本身生成的逻辑二义性。从这个角度来看,量子误差纠正提供了一种统一的语言,用于暴露格子规范理论的二义描述。此外,我们将之前的 Z2\mathbb{Z}_2 构造从比特推广到维数为 NNNN 电平量子比特,演示了如何通过兼容量子比特代码之间的状态注入实现通用容错门。

关键词

引用

@article{arxiv.2602.20661,
  title  = {Qudit stabiliser codes for $\mathbb{Z}_N$ lattice gauge theories with matter},
  author = {Luca Spagnoli and Alessandro Roggero and Nathan Wiebe},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2602.20661},
  year   = {2026}
}