利用近期设备及未来设备的玻色子量子计算

(节略)本论文通过开发玻色量子编码、量子LDPC码以及连接连续变量与离散变量纠错的解码协议,研究可扩展的容错量子计算。该研究团队探索了超导微波实现连续变量量子计算的方案,包括立方相位态的确定性生成,并提出了耗散稳定压缩猫态量子比特——一种具有增强型错误抑制能力和更快门操作速度的噪声偏置玻色编码。在现实噪声和测量模型下,研究人员分析了旋转对称码与GKP码的性能表现,揭示了基于测量方案的关键权衡关系。为将玻色编码整合至更大规模架构中,该工作开发了利用模拟校验子信息的解码方法,实现了级联系统中的准单次解码。在离散变量方面,研究人员提出了局域化统计解码——一种高度可并行化的量子LDPC码解码器,并构建了量子径向码这一新型单次LDPC码家族,其具有低开销和优异的电路级性能。最后,该团队提出了断层复形这一同调框架,用于分析动态量子纠错协议中的故障。通过扩展同调理论在静态CSS码中的作用,断层复形为容错方案的设计与分析提供了普适性语言框架。
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提交arXiv: 2025-12-17 04:01

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