通用电路编译协议转化为部分容错量子计算架构
随着该研究团队步入早期容错量子计算(FTQC)时代,基于逻辑量子比特与特定纠错码的电路执行协议正成为研究热点。该工作提出了一种面向时空高效模拟旋转(STAR)架构的电路执行协议。STAR架构中的门操作基于表面码的晶格手术技术,但其允许直接执行连续旋转门Rz(θ)作为非克利福德门,而非仅限于T=Rz(π/4)门。Rz(θ)操作通过制备资源态|mθ⟩=1/√2(|0⟩+e^iθ|1⟩)并与目标逻辑量子比特进行ZZ联合测量来实现。虽然采用Rz(θ)门能提升电路执行效率,但资源态的制备和联合测量均为概率性过程,需采用重复直至成功(RUS)协议,可能导致显著的时间开销。该团队提出的电路执行协议通过并行化资源态制备试验和增加联合测量尝试频率来降低此类时间开销。通过采用二次无约束二值优化(QUBO)方法进行空间内的资源态分配规划,该协议实现了高效执行。此外,研究人员还构建了面向目标电路和量子比特拓扑的性能评估模型,该模型能以远快于实际仿真的速度预测时间性能,并帮助寻找运行目标电路的最优量子比特拓扑结构。
量科快讯
3 小时前
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