旋转对称玻色码在随机电报噪声中的性能表现

在量子设备(如量子比特和谐振器)中,退相干通常由双稳态涨落源(建模为随机电报噪声,RTN)引起,导致显著的相位失谐。该研究分析了连续变量系统中单个和多个涨落源对玻色模式的影响,识别出由两个时间尺度(涨落源切换速率ξ和耦合强度ν)主导的非马尔可夫行为。通过使用Breuer-Piilo-Laine(BLP)度量,研究团队表明,对于高斯态,压缩和热涨落不会增强非马尔可夫性。相反,对于非高斯态,该度量变得无界。对于以其纠错优势著称的旋转对称玻色(RSB)码,非马尔可夫性随码对称性线性增长。该工作评估了RSB码在同时存在损耗和RTN相位失谐情况下的性能。对于基于量子隐形传态的Knill纠错电路,这些码在马尔可夫极限下表现稳健。在非马尔可夫区域,性能取决于对给定码字执行纠错的时间。在这种情况下,由于RTN噪声的相位失谐函数的振荡特性,纠错态的平均门保真度随时间呈现振荡;然而,在大多数参数范围内,其值仍保持在盈亏平衡点以上。扩展到产生1/f噪声的多个涨落源时,研究团队观察到非马尔可夫性随涨落源数量增加而衰减,而RSB码的性能在涨落源数量增加时仍保持有效。

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