量子科技中心_量科网

拓扑稳定子编码（如环面码和表面码）是容错量子计算的主要候选方案。虽然其在随机噪声下的可解码性已被广泛研究，但涉及量子干涉的相干误差影响仍较少被探索。本研究考察了蜂窝晶格和方形晶格环面码在单比特X/Z旋转生成的X/Z型相干误差下的可解码性。该团队建立了这些解码问题与1+1维非相互作用马约拉纳费米子监控动力学之间的对偶关系，揭示了双元马约拉纳动力学的Altland-Zirnbauer对称类主导着可解码性相图的普适结构。 研究发现：遭受X型误差的蜂窝晶格环面码（hTC）对偶于DIII类动力学，而遭受Z型误差的hTC及同时承受两类误差的方形晶格环面码（sTC）则对偶于D类动力学。这种差异源于时间反演对称性的存在——在DIII类中，可解码相到非解码相的普适转变对应着面积律与对数律纠缠标度动力学相之间的测量诱导相变；而在D类中，该转变对应两个拓扑性质不同的面积律相之间的过渡。 为探究微观模型中的相变，该团队选取受X型误差影响的hTC和sTC作为代表，建立了具有空间变化旋转角度的最小双参数相干误差模型。通过解析与数值方法，研究人员绘制出可解码性相图并表征了相变的普适行为。结果表明：相比均匀相干误差，sTC的可解码性对空间变化的相干误差更为敏感。