量子纠错码自旋量子比特架构比较

该研究团队探究了基于硅自旋量子比特的两种量子纠错码(表面码与Bacon-Shor码)的性能表现。通过平面量子点阵列构建逻辑量子比特时,研究人员对比了两种编码方案:其一是仅采用单电子Zeeman量子比特(Loss-DiVincenzo量子比特)的方案,其二是结合Zeeman量子比特与单重态-三重态量子比特的混合方案。针对两种纠错码,该工作采用前沿实验参数评估了核心性能指标,包括逻辑态制备保真度与周期级纠错性能。结果表明,混合编码方案始终优于纯Zeeman量子比特方案。通过剖析限制纠错性能的主要误差机制,这项研究为改进自旋量子比特硬件指明了具体优化方向,并为构建可扩展容错架构提供了可行路径。特别值得注意的是,逻辑错误率主要受限于门操作误差(尤其是单量子比特门与双量子比特门误差),而非存储误差。

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