使用压缩福克态叠加的量子纠错

利用无限维希尔伯特空间实现冗余的玻色码,在编码量子信息方面展现出巨大潜力。然而,由于缺乏完全正交的码字以及实验友好的状态制备方案,能够同时校正单光子损耗和退相位误差的实用连续变量玻色码的实现仍然难以实现。在此,该研究团队提出了一种基于压缩福克态叠加的编码方案,其纠错能力随压缩水平r呈指数增长,比例关系为∝exp(-√7r)。该编码的码字在所有压缩水平下均保持正交。泡利-X算符作为相位空间中的旋转操作,构成了误差透明门,防止可校正误差在逻辑操作期间传播到码空间之外。特别值得注意的是,即使在中等压缩水平下,该编码也能实现对单光子损耗和退相位的高精度纠错。基于此编码,该工作开发了超越盈亏平衡阈值的量子纠错方案,并辅以所有必要量子门的解析推导。该编码为使用连续玻色量子比特进行量子计算提供了与先前编码方案相比具有竞争力的替代方案。

提交arXiv: 2025-10-05 13:52

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