基于路由的量子纠错中的缺陷缓解技术

随着量子芯片规模化进行大规模计算，硬件缺陷不可避免且必须妥善处理。本文引入Halma，这是一种借助扩充的本机门集成而实现的缺陷缓解技术，集成了iSWAP门与传统CNOT门。Halma作为缺陷缓解工具箱中的一种补充技术，能够有效缓解在表面码稳定器测量期间遇到的 ancilla qubit 缺陷，同时与现有的 superstabilizer 基于方法兼容。Halma在不进一步牺牲时空距离的情况下，引入零减少的空间距离。数值模拟表明，与先前方法相比，Halma可在现实实验环境下将平均逻辑错误率提升一个数量级，导致达约3倍的台架（footprint）降低。这些结果清楚地表明了Halma在缓解带有制造缺陷的硬件实现容错量子计算方面的能力，彰显了如何利用固有硬件能力来提升量子硬件性能的潜力。