感知校验子的逻辑错误缓解
量子物理
2026-01-01 v1 计算复杂性
摘要
量子计算机的广泛应用将需要纠错（EC）。然而，量子硬件路线图表明，在可预见的未来，物理量子比特数量仍将受限，从而导致残余的逻辑错误限制可实现计算的规模与精度。近期工作提出了逻辑错误缓解（LEM），将已知的错误缓解（EM）方法应用于逻辑错误，以运行时间开销为代价消除其影响。提升 LEM 的效率对于增加其能精确执行的逻辑电路体积至关重要。我们引入了感知校验子的逻辑错误缓解（SALEM），在缓解逻辑错误时利用纠错过程中测量到的校验子数据。SALEM 的运行时间开销远低于先前提出的 LEM 方案，呈指数级降低，从而显著增加了能被精确执行的电路体积。值得注意的是，相对于常规使用的纠错与校验子拒绝（后选择）的组合，SALEM 将可靠可执行计算的规模提升了数个数量级。在这种空间与时间均需作为资源进行优化的实际场景中，我们的工作揭示了一个令人惊讶的现象：紧密结合 EC 与 EM 的 SALEM，即使在标准容错阈值之上也能优于物理 EM。因此，SALEM 能够在通常认为 EC 无用的物理错误率区间内利用 EC。
引用
@article{arxiv.2512.23810,
title = {Syndrome aware mitigation of logical errors},
author = {Dorit Aharonov and Yosi Atia and Eyal Bairey and Zvika Brakerski and Itsik Cohen and Omri Golan and Ilya Gurwich and Netanel H. Lindner and Maor Shutman},
journal= {arXiv preprint arXiv:2512.23810},
year = {2026}
}