弱监测量子电路中存在量子位丢失情况下的流向西森里普适性

在基于电路的量子态制备中,量子比特丢失与相干错误是两类威胁长程纠缠态形成的电路缺陷,其破坏性会突破特定临界值。该临界现象表现为持续纠缠相变,理论上可由(2+0)维非幺正规场论描述——针对特定电路的两类缺陷,该临界理论分别对应渗流模型或西岛临界性。本研究揭示了这两类错误同时发生时临界行为的演化规律:当脱离投影稳定子测量的克利福德区域时,渗流临界点将失稳,临界理论向西岛普适类流动。通过绘制以随机弱测量概率与强度为参数的纠缠相图,课题组追踪了这两种双生协议(通过恒定深度电路从母簇态制备表面码或GHZ类猫态)中的重正化群(RG)交叉流动。采用混合高斯费米子与张量网络/蒙特卡洛采样技术,在对超百万量子比特系统的数值模拟中发现:即便对克利福德区域的无限小偏离,也会导致非幺正RG流初始阶段出现突发的强非单调纠缠增长。研究论证了渗流与西岛不动点的标度维谱均具有多重分形特征:对渗流模型给出精确的(非二次型)多重分形指数谱;对西岛不动点则通过五个主导指数的高精度数值结果展示了其多重分形特性。

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