逻辑运算符与瓦片码派生自同构

最近提出的瓦片编码是表面编码的一种有前景的替代方案,兼具二维局域性与更高编码效率。虽然表面编码的逻辑算符和边界行为已被充分研究,但瓦片编码的特性仍鲜为人知。该研究团队通过建立其逻辑算符空间的自然精确描述,证明了在温和假设下,任何瓦片编码都允许存在沿晶格边界支撑的规范辛基逻辑算符基底。这种基底可通过简单细胞自动机高效生成,其更新规则数量仅取决于瓦片编码的非局域性。 此外,研究人员通过将瓦片编码解析为平移不变的泡利稳定器模型,并证明其可作为P¹×P¹上Koszul复形的导出截面,为其构建了代数和代数几何框架。该工作还首次提出量子编码“派生自同构”概念——这种类自同构操作甚至可存在于无对称性的编码中。通过单边扩展晶格同时另一边收缩的操作,团队展示了瓦片编码能以低开销、容错方式实现派生自同构。值得注意的是,该操作在表面编码中虽平凡,却会诱导编码信息上逻辑CNOT门的乘积效应。 这些成果不仅为瓦片编码提供了新的结构认知,更为其作为容错量子计算基础模块的应用奠定了理论基础。

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提交arXiv: 2025-11-18 15:32

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