基于非横向克利福德门的通用容错计算
该研究团队提出了一种针对任意克利福德(Clifford)电路的容错实现方案。为实现这一目标,研究人员将先前用于症候群提取的标志器件(flag gadget)工作扩展为一个通用框架,该框架可标记任意克利福德电路。这项框架通过允许横向实现T门,同时利用标志器件对选定的非横向克利福德门进行容错实现,为通用容错计算开辟了新路径。研究团队提出的构建方法使得:在距离为d的编码中,由n个双量子比特门和O(n)个作用于物理量子比特的单量子比特门组成的克利福德电路,只需使用O(d²log(nd²logn))个辅助量子比特和O(nd²log(nd²logn))个额外CNOT门,即可实现距离为d的容错处理。
除渐进分析外,该工作还通过具体实例展示了该构建方法——为具有横向T门的[[15,1,3]]编码实现非横向逻辑Hadamard门,并与利用该编码实现通用性的其他方案进行了对比。该方案还被应用于魔法态制备、基于克利福德电路的通用量子态制备以及数据-症候群编码等场景。