逻辑扇区内吉布斯态的快速混合:自校正量子存储器的动力学视角

自校正量子存储器能在低温热平衡状态下以指数级时长存储逻辑量子信息。根据定义,这类系统具有缓慢混合特性。由此引出一个核心问题:被研究人员称为“逻辑区域内吉布斯态”的存储态最初是如何形成的。 该工作表明,对于晶格上具有奇偶校验冗余性的广泛自校正量子存储器类别,当从基态初始化时,准局域量子吉布斯采样器能在逻辑区域内快速收敛至相应的低温吉布斯态。这揭示了自校正量子存储器的动力学图景——“症候群区域”快速达到热平衡,而“逻辑区域”保持亚稳态。关键应用在于:当从随机基态初始化时,该机制为四维环面码提供了多对数(n)深度的快速吉布斯态制备算法。该研究方案背后的核心技术要素,是这些亚稳态在低温下表现出的新型关联衰减特性。

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