量子科技中心_量科网

该研究团队提出并分析了一种分层量子纠错（QEC）方案，通过将超图积码与旋转曲面码级联，在仅需近邻相互作用的平面架构上实现容错量子计算。上层采用(3,4)随机超图积码——这类编码以恒定编码率和优异距离缩放特性著称，下层则由距离为5的旋转曲面码构成，通过晶格手术实现硬件兼容性。针对解码瓶颈问题，研究人员采用结合置信传播与有序统计量（BP-OS）的软判决解码策略，并利用针对下层定制查找表计算的症状条件逻辑错误概率进行增强。在码容量噪声模型下的数值仿真表明，该分层编码方案能够将逻辑错误抑制至阈值以下。研究进一步推导出明确条件，证明所提编码在比特效率和错误率两方面均超越曲面码：当尺寸参数s≥4（对应16个逻辑量子比特）且距离d≥25时，该方案在物理错误率约等于或小于10⁻²的实际场景中表现优于旋转曲面码。这些结果表明，qLDPC-曲面级联架构为近期容错量子计算提供了可扩展且资源高效的实现路径。