突破盈亏平衡点后使用多个编码逻辑量子比特进行计算
高比率量子纠错码(QEC)能在给定物理量子比特数量下编码大量逻辑量子比特,这使其成为量子计算的有力候选方案。要实现既能挫败经典计算、又能通过编码提升性能的大规模高比率纠错码,需要同时具备高保真度量子门和长程量子比特连接性——这两点正是囚禁离子量子计算机的优势所在。本研究中,该团队利用98量子比特的Quantinuum Helios囚禁离子量子处理器,在[[k+2, k, 2]]冰山量子错误检测(QED)码和[[(k₂+2)(k₁+2), k₂k₁, 4]]两级级联冰山QEC码中展示了超越未编码基准的计算性能。通过新型编码操作器件,该研究团队在包含48至94个逻辑量子比特的容错(FT)及部分容错(pFT)组件与应用基准测试中,以合理的后选择率实现了这种“突破盈亏平衡点”的性能表现。这些基准测试涵盖FT态制备与测量、QEC循环基准测试、逻辑门基准测试、GHZ态制备,以及对三维XY量子磁性模型的pFT量子模拟。此外,该工作还证明通过级联方式增加码距可有效抑制后选择率。这些成果展示了当前最先进的逻辑组件与态保真度,为高比率QED/QEC码在当代量子计算机上实现近经典极限尺度的计算提供了实证依据。
量科快讯
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