增强团簇局部解码器以纠正表面码中的长度2空间错误
对容错量子计算日益增长的需求推动了对高效、可扩展的量子纠错(QEC)策略的需求。传统解码器针对最坏错误场景设计会导致显著开销,这促使了局部解码器的发展——通过利用多数量子错误稀疏且常为平庸的特性来辅助传统解码器。此前提出的Clique解码器通过低温环境中以最小硬件成本处理孤立的单长度空间和时间错误,缓解了低温量子系统与室温处理器间的I/O带宽限制。 基于此,该研究团队提出Clique_L2方案:通过放宽部分原始约束条件并增加低成本逻辑单元,扩展了基于Clique的框架,使其还能纠正空间中的双长度错误链——这类错误在更高物理错误率和代码距离下将显著增加。这种增强能力不仅进一步减少了“出箱”数据传输,还能更有效适应多种噪声模型下观测到的聚集性错误。具体而言,在仅数据量子比特错误和均匀随机噪声条件下,Clique_L2较原始Clique(或称Clique_L1)解码器实现了最高8.95倍的解码带宽降低,在更高代码距离时优势尤为显著;当聚集性错误和长错误链更易出现时,Clique_L2相较Clique_L1可实现最高18.3倍的解码带宽降低,在宽范围物理量子比特错误率下均能带来显著收益。
