量子低密度奇偶校验码的盈亏平衡演示
高码率量子低密度奇偶校验(qLDPC)码是容错量子计算的主要候选方案。与表面码等平面替代方案相比,它们具有更高的编码率,但其实现通常面临显著的硬件障碍,例如需要远程耦合器。该团队利用离子阱量子计算机的灵活性,在单个设备上演示了九种量子纠错码,这些码对量子比特连接性的要求截然不同,且无需任何硬件重新配置。这些实验涵盖了三类量子纠错码:qLDPC码、拓扑码和级联码。通过使用一种将4个逻辑量子比特编码到18个物理量子比特中的qLDPC码,该工作实现了比先前在超导固态量子比特上类似码的演示高达9倍的逻辑错误率改善。此外,该团队的实现展现了盈亏平衡性能,某些实例中量子比特的寿命达到或略超过离子阱量子比特的寿命。该团队采用了一种新颖的光学-亚稳态-基态(OMG)架构实现可寻址的电路中间测量与重置,使得这些实验无需任何离子输运或专用冷却离子即可进行,而这些要求通常会消耗离子阱量子计算机运行时间或离子数的很大一部分。

