用量子计算机纠正有噪声的量子计算机
量子计算机需要纠错技术来实现通用量子计算。然而,当前量子纠错码的解码依赖于经典计算,其速度远低于超导量子比特的量子操作。这种差异使得实时量子纠错的实用化面临挑战。该工作提出了一种利用量子电路自身操作进行解码的方案:针对含噪量子电路A,研究人员通过训练解码量子电路B,利用症候测量来识别电路A所需的纠错逻辑算子。训练完成的量子电路B可部署于超导量子比特等量子设备,实现实时解码与纠错。该方案适用于多逻辑量子比特的通用量子码,在各类噪声条件下均能高效运行,且解码速度与被校正量子电路保持同步。研究团队在电路级噪声环境下对距离7的表面码进行了数值实验,其性能与经典最小权重完美匹配算法相当。值得注意的是,该研究揭示了一项传统认知的突破:纠错码的解码任务无需依赖经典设备或测量即可完成。这一发现为开发自校正量子计算机开辟了新路径。
