色彩码通过Vibe解码达到表面码性能

二维量子彩色码在量子纠错领域展现出重大潜力,其优势包括平面连接性和低开销逻辑门。尽管具有理论吸引力,但由于解码复杂度高于表面码,这些编码的实际应用仍面临挑战。本研究首次提出“振动解码”(vibe decoding),使彩色码在实际解码环境中的性能达到表面码水平。该团队采用信念传播解码器集合——每个解码器执行不同的串行消息传递方案——并结合局域化统计后处理,将这种复合协议命名为VibeLSD。该解码器具有高度普适性:数值模拟表明其在各类症候提取方案、噪声模型和错误率下均优于现有实用彩色码解码器。通过量子存储器模拟估算量子比特占位面积,研究证实彩色码可在与表面码相当(某些情况下更低)的资源开销下运行。由于局域化统计解码属于并行算法,VibeLSD适合在专用硬件上实现实时解码。该成果确立了彩色码作为近期量子硬件实用架构的地位,相对于表面码无需额外量子比特开销即可同时提升Clifford门和非Clifford门的编译效率。
作者所在地: VIP可见
作者单位: VIP可见
提交arXiv: 2025-08-21 17:38

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