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多循环纠错下的横向 CNOT 门

计算与语言 2024-06-24 v2

摘要

可扩展且可编程的量子计算机有望解决经典计算机在合理时间内无法解决的计算密集型问题,实现量子优势。然而,当前量子处理器对错误的脆弱性构成了执行实用问题所需的复杂深度量子电路的主要挑战。稳定子码等量子纠错码为容错量子计算提供了可行的路径,但其在量子硬件上的实现仍是持续的研究领域。特别是,容错量子处理必须在具有现实可大尺寸代码的逻辑量子比特上执行具有误差抑制的逻辑门。本工作在IBM量子设备上通过云端实现了两个使用带旗位重复码构建的逻辑量子比特之间的横向 CNOT 门,并展示了在多轮误差检测下随着代码规模增大而实现误差抑制。通过实验,我们表明尽管在横向 CNOT 门操作期间,逻辑量子比特之间可能存在误差传播,但随着物理量子比特数量从21个增加到39个和57个,可以抑制误差,且该抑制作用持续存在10轮误差检测之中。我们的工作表明,利用当前一代量子硬件,在超导体基处理器上,能够在容错的 CNOT 门与误差检测中实现可行性。

关键词

引用

@article{arxiv.2406.12266,
  title  = {Towards a Client-Centered Assessment of LLM Therapists by Client Simulation},
  author = {Jiashuo Wang and Yang Xiao and Yanran Li and Changhe Song and Chunpu Xu and Chenhao Tan and Wenjie Li},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2406.12266},
  year   = {2024}
}