基于格面手术的高效魔法态培养

魔法态蒸馏在容错量子计算中起着至关重要的作用,但同时也是主要性能瓶颈。与传统逻辑层蒸馏相比,物理层蒸馏通过直接使用物理门实现,能显著降低资源开销。魔法态培育是最先进的物理层蒸馏方案,兼具方形格点连接兼容性与高保真魔法态输出优势。然而,该方法依赖复杂的嫁接码结构,导致显著的时空开销并增加实现难度。本研究提出了一种基于培育思想且兼容方形格点连接的高效方案:通过规避嫁接码降低空间开销,并利用码扩展与提前拒绝机制进一步降低平均时空开销。数值模拟表明,在色码距离为3、物理错误概率为10^-3时,本方案所获魔法态的逻辑错误概率与魔法态培育方案相当(≈3×10^-6),而时空开销仅需后者约50%。该工作为大规模量子应用场景及早期容错设备提供了一种高效简洁的蒸馏方案。
作者所在地: VIP可见
作者单位: VIP可见
页数/图表: 登录可见
提交arXiv: 2025-10-28 16:44

量科快讯