利用线性光学在稳定子码上进行最优逻辑贝尔测量
贝尔测量(BM)在量子信息与技术领域具有普遍性,它是量子通信、计算和纠错的基础要素。特别当对编码于物理光子量子比特的逻辑量子比特执行该操作时,可通过读取稳定子校验信息来增强量子比特态传输与融合过程中的损耗容错能力。然而即便在无光子损耗的理想条件下,基于线性光学这一最简单的实验工具箱仍无法完美实现贝尔测量。本研究证明:稳定子码上的任何逻辑贝尔测量,均可映射为对两编码中任意量子比特对执行的单一物理贝尔测量。作为逻辑贝尔测量成功的必要条件,这为其成功率确立了普适上界——尤其排除了仅通过部分成功的物理线性光学贝尔测量所获稳定子信息,可组合成完整逻辑稳定子信息的可能性。研究人员通过建立充分判据,发现当物理层面单次贝尔测量成功后,通过适当调整后续物理测量即可获取完整逻辑信息的方案。基于稳定子群论的该方法适用于所有稳定子码,并在量子奇偶校验码、五量子比特码、标准/旋转平面表面码、树码及七量子比特Steane码上得到验证。该团队提出的方案使所有这些编码均达到普适上界,而此前仅有量子奇偶校验码能达到该界限。
量科快讯
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