用于量子纠错的玻色子模广义数相格点编码

玻色子系统为量子纠错提供了独特优势,单个玻色模式可通过大希尔伯特空间冗余编码量子信息。然而现有研究仅局限于利用正交相空间对称性。该工作提出了一种基于玻色模式粒子数-相位变量相空间对称性的统一编码框架,其逻辑码字在数-相位空间形成晶格结构,由此产生矩形、斜格与菱形晶格编码。尤为重要的是,斜格与菱形编码展现出数-相位涡旋效应——粒子数偏移误差会引发离散相位旋转作为症候群,使得相位测量能实现高效纠错。在潜在的单向量子通信应用中,这些编码较传统正交编码对退相位噪声展现出显著性能优势。该研究提出的广义数-相位编码为容错量子计算开辟了新途径,并有望拓展玻色系统的量子通信距离。

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