可靠量子计算对空间、时间、并行度与噪声的要求

量子纠错方法利用处理能力来对抗噪声。因此，容错方法所能容忍的噪声水平是可用计算资源的函数，尤其是计算机规模与并行度。本文给出了一种使用分组码进行纠错的分析，其通过制备辅助块实现容错。详细描述了辅助比特的制备与验证。表明辅助比特只需针对一小类错误进行验证。这一点结合已知优势，使得该“辅助比特工厂”成为应用纠错的最佳方法，无论级联码还是分组码。接着考虑了在一台具有2150个逻辑量子比特的计算机中可靠完成$2 \times 10^{10}$计算步骤所需资源，发现最简单的$[[n,1,d]]$分组码比$7^L$位级联码可用更小开销容忍更多噪声。其标度行为使得分组码在一切可设想的计算中均为更优选择。