产品qLDPC码的横向维度跃迁
该研究团队提出“横向维度跃迁”技术——一种针对升维积(LP)量子低密度奇偶校验(qLDPC)码的跨链复形维度码切换协议,能以低开销实现通用容错量子计算。该方案利用LP码的积结构特性,在三维编码与其二维分量编码间实现单向横向CNOT操作,从而支持基于量子态传输的切换机制。结合三维LP码的恒定深度CCZ门,以及二维LP码的低开销横向Clifford门,该工作实现了具有高阈值、低时空成本的通用高速率量子逻辑运算。除渐进式方案外,研究人员还明确了支持杯积CCZ门的具体3D-2D LP码对,包括双变量三轮车-二轮车家族(如J81,3,5K-J54,2,6K码对),其中三维三轮车编码支持深度2的CCZ门、权重6的稳定子,且伪阈值≳0.4%。作为衍生成果,该团队证明三维编码可实现极高效率的魔术态制备:单轮稳定子测量后接深度2 CCZ门与后选择,可生成错误率<10⁻⁹、成功概率约35%的量子态。这些成果首次实现了qLDPC编码与互补横向门(涵盖迄今几乎所有实用化编码家族)的原生集成,为可扩展、低开销的通用量子计算开辟了广阔设计空间。
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