模块化囚禁离子 QEC 与格子手术 Teleportation 的扩展路线图
量子物理
2025-12-24 v1
摘要
我们提出了针对三角色彩码设计的模块化量子纠错（QEC）协议的足迹研究，包括基于格子手术的逻辑电子气信使 gadget，并比较了各种可能的基于囚禁离子的体系结构的性能。这些体系结构之间的差异源于实现物理量子比特之间连通性和实现 QEC gadget 所需模块性的技术，这些技术要么基于聚焦于独立模块托管中等规模离子晶体的激光束偏转器，要么基于集成光子学导向至分段陷阱并允许操控较小离子晶体的模块。我们的 method 将 QEC gadget 的转置程序集成到本机囚禁离子原语中，并详细阐述了特定激光聚焦和离子传输导致的各种交叉干扰误差、运动激发和空闲量子比特误差的具体情况。结合基于微观信息的噪声模型和高效的 Pauli 帧模拟器以及不同的可扩展解码器，我们评估了这些体系结构上三角色彩码记忆和电子气信使协议的近期性能。我们的分析表明，模块化色彩码电子气信使在这些近期囚禁离子体系结构中是可实现的，并确定了集成光子学连通性是更长期扩展最有希望的道路。
引用
@article{arxiv.2512.20435,
title = {Scaling roadmap for modular trapped-ion QEC and lattice-surgery teleportation},
author = {César Benito and Alfredo Ricci Vasquez and Jonathan Home and Karan K. Mehta and Thomas Monz and Markus Müller and Alejandro Bermudez},
journal= {arXiv preprint arXiv:2512.20435},
year = {2025}
}