基于凸优化的鲁棒量子纠错

我们提出了一种半定规划优化方法用于量子纠错，所得编码与恢复流程对噪声信道的显著变化具有鲁棒性。我们的方法允许我们优化编码、恢复或二者兼优，并且适合采用近似方法在保持保真度的同时显著降低成本。我们以优化的5量子比特编码为例进行了数值演示，并以标准[5,1,3]码作为基准。相对于采用标准恢复的[5,1,3]码，我们的优化编码与恢复在随机酉权重-2错误下获得的保真度均匀高出1-2个数量级。我们在4量子比特无退相干子空间码中也观察到类似的改进。