基于能量标度的零噪声外推法用于Gottesman-Kitaev-Preskill编码
戈特斯曼-基塔耶夫-普雷斯基尔(GKP)码作为一种硬件高效的量子纠错方案,其性能受限于当前实验平台的有限压缩能力。为突破这一硬件限制,该研究团队提出了能量标度零噪声外推法(ES-ZNE)——一种利用GKP码平均光子数作为可调有效噪声参数的量子误差缓解协议。该方法通过测量一系列可实现的有限能量下的逻辑可观测量,并基于编码渐近误差标度的假设模型将结果外推至理想的无限能量极限。在模拟纯损耗信道中的GKP量子比特时,该工作证实ES-ZNE能有效缓解有限能量误差,在浅噪声区域成功恢复了理想期望值(数值不确定范围内)。更重要的是,通过计算消除有限能量编码引入的伪影,该方法揭示了理想GKP码的本征性能特征,发现当误差超过某个尖锐阈值时,编码的纠错能力将急剧下降。这些成果表明ES-ZNE是一种切实可行的软件策略,可通过采样开销替代高压缩等苛刻物理资源需求,从而提升近未来玻色量子处理器的性能。



