自动化编译包含弃权项:稳定器码中容忍缺陷组件的技术
实用化固态量子器件需要通过非完美工艺实现规模化制造。通过在设计阶段引入对制造缺陷的容错机制,该研究团队提高了可用量子芯片的良率并降低了实用系统成本。基于无辅助量子比特范式(或称“由中向外”范式)开发的“自动编译含缺陷剔除框架”(ACID),能够在耦合器或量子比特存在缺陷的情况下,为通用稳定子码生成症状提取电路。该范式不指定特定量子比特作为测量辅助位,而是利用支撑集中的任意数据量子比特进行稳定子测量,从而赋予症状提取电路极大的实现灵活性。 ACID框架通过构建并求解无辅助范式下的优化问题,寻找最优的短症状提取电路。应用于表面码时,ACID生成的症状提取电路深度仅为无缺陷电路的1倍(零开销)至1.5倍。相较之前最优算法LUCI带来的2倍深度开销,ACID实现了显著的时间节省。在使用ACID的情况下,逻辑错误率不超过无缺陷基准值10倍的表面码芯片良率比LUCI方案提升高达3倍。该工作还通过为双变量自行车码和色码编译症状提取电路,证明了ACID的广泛适用性——这些电路的深度开销维持在无缺陷电路的1倍(零开销)至2.5倍之间。研究人员认为,这是首个在存在制造缺陷情况下对这两类编码家族进行模拟的研究工作。



