快速且容错的逻辑测量:辅助超图与横向手术

量子编码手术是一种在量子低密度奇偶校验码上实现容错计算的前沿技术。近期研究显著降低了该手术的空间开销,但常规手术操作仍需通过O(d)轮重复综合征提取才能实现容错。该工作聚焦于降低手术时间开销,首先提出了一套通用条件,确保容错手术操作能以恒定时间开销执行。这种快速手术必须利用由超图(而非普通图)描述的辅助复合体。随后研究人员提出名为“区块读取”的具体方案,可在多个代码块间实施横向手术。该团队还探索了具有中等时间开销(介于O(1)与O(d)之间)的手术操作,适用于量子局部可测试编码。最终该研究建立了同态测量与超图手术的电路等价关系,并推导出通用逻辑测量方案时间开销的界限。研究表明:降低编码手术时间成本不依赖于量子存储器是否具备单次测量特性,而主要取决于编码与其测量辅助系统之间的连接性,这种连接性决定了可实现的测量时间开销上限。

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提交arXiv: 2025-10-16 17:12

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