一种采用晶格手术逻辑运算的超导表面码处理器

容错逻辑操作是可扩展量子计算的基础。本文报告了在平面超导处理器上,一对距离为三的表面码逻辑量子比特之间晶格手术操作的实验实现。在重复的综合征提取周期中,逻辑量子比特在排除泄漏事件后,每周期错误率分别为 \(0.0365(2)\) 和 \(0.0282(1)\)。通过利用联合初始化和晶格分裂,该团队确定性地制备了一个逻辑贝尔态,并通过纠错逻辑态保真度确认了真正的二分纠缠。研究团队进一步在逻辑层面执行了一个两量子比特的Deutsch-Jozsa算法,以展示容错框架下的算法实用性。最后,为实现通用控制,该工作实现了魔法态注入和门隐形传态,以实现围绕逻辑 \(X\) 轴的连续非克利福德旋转。对于逻辑 \(R_{X}(π/4)\) 门,在未检测到错误的条件约束下,该团队实现了 \(0.943_{-9}^{+10}\) 的逻辑门保真度。这些结果确立了晶格手术作为近期表面码架构中一种实用且多功能的逻辑计算范式,代表了在超导电路中实现可扩展容错量子优势的关键里程碑。
作者单位: VIP可见
提交arXiv: 2026-06-04 18:00

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