硅量子处理器中量子错误检测的演示
量子纠错检测对实现大规模通用量子计算至关重要,尤其在量子纠错(QEC)领域。然而硅基量子位尚未实现容错量子计算(FTQC)所需的关键要素。该研究团队在基于掺杂原子的硅量子处理器上展示了量子纠错检测能力,该处理器包含四个核自旋量子位和一个作为辅助量子位的电子自旋。通过建立核自旋间的两量子位贝尔态纠缠,并生成四量子位Greenberger-Horne-Zeilinger(GHZ)态(保真度达88.5(2.3)%),验证了该系统的纠缠能力。进一步通过执行带稳定子校验的四量子位纠错检测电路,该工作成功检测出任意单量子位错误。通过后处理进行泡利帧更新(PFU),研究人员恢复了编码的贝尔态纠缠信息。基于检测到的错误,该团队发现系统中存在强烈的噪声偏置特性。这一成果标志着硅自旋量子位向容错量子计算迈进的重要突破。