基于误差缓解物理量子位的量子纠错

该研究团队提出了一种通用框架,可将线性量子误差缓解(QEM)技术直接应用于逻辑量子比特中的物理量子比特以抑制逻辑错误。通过利用量子纠错(QEC)的线性特性,研究人员证明包括概率误差消除(PEC)、零噪声外推(ZNE)和对称性验证在内的任何线性QEM方法,都能在不改变后续QEC解码器的情况下集成至物理层。将该框架应用于采用PEC的存储实验时,该工作通过理论证明和数值验证表明:逻辑误差的主要阶次贡献可被消除,从而使有效码距增加2。对重复码和旋转表面码的仿真显示,搭载物理层PEC的距离-3编码方案,在分别减少40%和64%量子比特用量的情况下,其逻辑错误率低于或接近距离-5的未缓解编码方案。这些成果确立了物理层QEM作为一种广泛兼容且资源高效的策略,可有效提升早期容错架构中的逻辑性能。
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提交arXiv: 2026-01-26 11:33

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