面向容错光子操作的硬件原生时频GKP逻辑量子比特

该研究团队实现了一种基于硬件本征时空的Gottesman-Kitaev-Preskill(GKP)逻辑量子比特,通过单光子的连续相位空间进行编码,建立了玻色子网格编码的传播光子实现方案。研究人员利用相干驱动的纠缠非线性双光子源确定性生成有限能量网格态,该光源可产生单光子频率梳超模。光学频率梳参考系锚定了时频相位空间,并在硬件层面直接强制执行对易位移稳定器,持续定义逻辑子空间。时序抖动、频谱漂移和相位噪声会自然映射到晶格内的高斯位移误差,从而在稳定器单元内实现本征可校正性。逻辑操作对应于实验可实现的相位与延时控制,支持确定性态制备与操控。基于模态时频GKP框架,该工作提出了一条利用辅助网格态和干涉式时频测量实现主动症候群提取与确定性位移恢复的具体路径。这些基础构件为将时频GKP逻辑层集成至擦除感知和基于融合的容错光子架构,提供了硬件兼容的实现路线。

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提交arXiv: 2026-02-16 04:40

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