表面码的密集封装:码形变处理与钩式错误规避门调度

表面编码是实现大规模容错量子计算(FTQC)的主流量子纠错编码方案之一。实现基于表面编码的FTQC面临的主要挑战是所需物理量子比特数量极其庞大。为缓解这一问题,研究人员提出将多个表面编码码字融合为密集排布构型。已知通过密集排布,每个逻辑量子比特所需的物理量子比特数量可比传统并排排布方式减少约四分之一。尽管具有这一优势,其具体形变过程与定量错误率分析仍缺乏深入研究。该工作详细阐述了将多个标准表面编码区块转化为密集连接构型的编码形变流程,并提出了利用该密集排布的概念性微架构。同时,该团队设计了可抑制密集表面编码中钩状错误的稳定器测量电路CNOT门调度方案,并在此方案下对密集排布表面编码进行了电路级蒙特卡洛噪声模拟。数值结果表明:随着密集表面编码距离增大且物理错误率降低,其逻辑错误率将低于标准表面编码。此外,研究发现仅当采用避免钩状错误的症状提取方法时,密集表面编码才能在降低空间开销的同时获得比标准表面编码更低的逻辑错误率。

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提交arXiv: 2025-11-10 06:36

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