基于四腿猫码的容错融合量子计算
四足猫态码是一种针对玻色模式主要误差(单光子损失)设计的量子纠错码,也是首个突破盈亏平衡点的此类编码,由此验证了量子纠错的实际应用价值。该研究团队提出了一种平面容错架构,通过基于融合的纠错技术将该编码与XZZX码进行级联。据我们所知,这是首个适用于二维最近邻架构的容错融合纠错方案。研究展示了如何利用标准电路-QED技术(如腔间分束器耦合、腔位移、腔-Transmon色散耦合及Transmon驱动)实现所有必要操作,包括资源态制备和贝尔测量。通过解析推导和数值模拟,该工作证明玻色模式和控制辅量子位中的主要硬件误差在一阶水平上均被硬件层校正,使得外层XZZX码仅需处理二次方压制的残余误差,从而将架构的容错距离提升一倍。此外,该架构性能不受腔自克尔效应等非理想非线性因素限制,也无需依赖χ匹配或高阶耦合等苛刻技术。总体而言,该架构显著降低了四足猫态码实现容错所需的硬件复杂度。
