利用有偏噪声在电路层面更高效地实现两能级量子比特的量子纠错
定制针对偏置噪声的量子纠错码(QECC)已展现出显著优势。然而,该领域既往研究多集中于代码容量噪声模型。此外,一个"不可能定理"阻碍了以保持偏置方式构建两能级量子比特的CNOT门,这可能从原理上暗示此类系统无法利用噪声偏置。该工作表明,在特定条件下CNOT门可维持高达η∼5的残余偏置。研究团队进一步在症状提取电路中采用受控相位(CZ)门,并展示了如何针对广泛量子比特平台原生实现偏置保持型CZ门。这些发现促使该团队提出混合偏置退极化(HBD)电路级噪声模型。通过数值模拟XZZX表面码性能,研究人员发现偏置保持型CZ门对利用偏置噪声至关重要。当计入CNOT门中的残余偏置时,观测到代码阈值提升至1.27%的物理错误率,实现90%的改进。此外,在相关物理错误率下,量子比特占用量可减少高达75%。
