高效模拟逻辑魔法态制备协议

开发具备空间和时间高效性的逻辑魔态制备协议,可能是构建大规模容错量子计算机的关键一步。基于这一需求,该研究团队提出了一种可扩展的方法,用于在标准电路级噪声模型下模拟逻辑魔态制备协议。当该方法应用于基于代码切换、魔态培育和魔态蒸馏的协议时,其计算复杂度在以下两方面均呈现多项式级:(i) 量子比特数量;(ii) 目标编码魔态的非稳定子性度量(如稳定子秩或泡利秩)。该模拟方法的高效性源于一个有趣现象:这些协议中所有电路级泡利误差最终都会传播为克利福德误差。这一特性适用于包括反复测量平方后成为泡利算符的横向克利福德门在内的多种协议。研究人员通过原理验证数值模拟,展示了利用此类逻辑克利福德测量制备魔态的过程。该工作实现了无需近似处理或资源密集型态矢量模拟的逻辑魔态制备协议实际仿真。
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提交arXiv: 2025-12-29 19:00

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