本征性预示与非阿贝尔拓扑序的最优解码器
拓扑序(TO)为存储和操纵量子信息提供了天然平台。然而,目前仅对阿贝尔拓扑序的抗噪声稳定性形成了系统性认知。本工作利用非阿贝尔任意子的非确定性融合特性,开发了主动纠错方案并设计了解码器——其中由融合产物(而非标志量子比特)来预警噪声。当噪声主要由单一非阿贝尔任意子类型主导时,这种本征预警机制可将阈值提升至超越阿贝尔体系对应值的水平。此外,研究人员提出了一种统计力学建模方法,通过贝叶斯推理为任意噪声模型下具有完美任意子症候群的非阿贝尔拓扑序确定最优阈值,并以D4≅ℤ4⋊ℤ2拓扑序为例进行了数值模拟验证。特别地,针对非阿贝尔电荷噪声和完美症候群测量的情况,该团队测得最优阈值pc=0.218(1),而本征预警的最小权重完美匹配(MWPM)解码器已实现pc=0.20842(2),显著优于标准MWPM解码器的pc=0.15860(1)。该研究揭示了非阿贝尔特性如何增强而非削弱系统稳定性,并探讨了实现容错量子计算的潜在推广路径。
