利用优质qLDPC码加速容错量子计算

研究人员提出了一种广泛适用于量子低密度奇偶校验码(qLDPC)的容错量子计算方案。该方案在恒定量子比特开销条件下,对任何编码速率恒定且距离d=Ω(n^(1/a))的[[n,k,d]] qLDPC码,实现了O(d^(a+o(1)))的时间开销。对于优质qLDPC码,时间开销可最小化至O(d^(1+o(1)))。相较之下,基于规范测量和暴力分支的代码手术方法需要O(dw^(1+o(1)))的时间开销(其中d≤w≤n)。因此,该工作提出的方案对所有a<2的编码都具有渐进性加速优势。这一加速效果通过两项创新技术实现:在恒定量子比特开销下实现并行化代码手术,以及利用经典局部可测试码进行高效资源态制备。这些研究成果为qLDPC码上的容错量子计算建立了一种兼具低开销、广适用性的新型加速范式。

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提交arXiv: 2025-10-22 10:15

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