超越SU(2)的量子纠错:基于凸几何的自旋编码、玻色编码及置换不变编码

该研究团队开发了一个用于构建量子纠错码和逻辑门的框架,适用于三种空间类型:多量子比特或量子位元的复合置换不变空间、多玻色子模的复合恒定激发福克态空间,以及原子/离子/分子的单体核态空间。通过将这三类空间与离散单纯形及李群SU(q)的表示相关联,研究人员证明了SU(q)中的许多编码及其门操作可以在三种态空间之间相互转换。该工作利用经典ℓ1码和凸几何中的经典定理——特维伯格定理,为所有三类空间构建了新的编码实例。通过基于西顿集组合模式构建ℓ1码并利用其特维伯格局域,该团队获得了编码距离几乎与码长N线性扩展的新型量子码族,改进了现有所有态空间的设计方案。具体成果包括:以更短码长或更低总自旋/激发数实现相似参数的编码构造、具有奇异高斯门的新型玻色子编码,以及编码距离超越已知构造的短码示例。
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提交arXiv: 2025-09-24 20:21

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