用于多量子位泡利旋转概率实现的横向门
该研究团队提出了一种弱横贯门通用框架——通过局域物理幺正操作实现逻辑幺正的概率性方案,并设计出新型部分容错量子计算架构,在百万级Clifford+T门规模的负载下性能超越标准Clifford+T架构。首先,研究证明了Calderbank-Shor-Steane编码族(涵盖高码率qLDPC码及表面码、色码等拓扑编码)存在弱横贯门,给出了确定目标逻辑旋转所需物理多比特泡利旋转的高效算法。其次,该团队提出采用“重复直至成功”策略实现原位泡利旋转的部分容错Clifford+φ架构:现象学模拟表明,在物理错误率10^-4的d=7表面码上,0.003弧度的旋转可实现9.5×10^-5的逻辑错误率,同时规避了魔法态工厂、小角度合成及路由的时空开销。最后,研究人员在N=108逻辑比特的类Trotter电路上对表面码与gross码进行资源估算,显示Clifford+φ架构凭借旋转门固有并行性,其运行时间较传统Clifford+T方案缩短数十至百倍。这项工作开创了突破传统设计约束实现逻辑操作的新范式。