通过条件高斯运算实现状态制备与错误抑制的数字自主量子纠错系统化构建

在连续变量量子计算中,自主量子纠错(QEC)可通过耗散机制将含噪量子态引导至目标态或流形,无需显式的症状测量与反馈即可实现鲁棒的量子信息处理。该研究团队提出了一种基于零化子的数字式自主QEC方案,其通过条件高斯操作实现。通过为目标零化子设计跳跃算符,并将所得林布拉德算符编译为初等条件高斯操作的Trotter化序列,该工作展示了两类应用场景:(i)确定性制备用于通用计算的非高斯资源态(包括有限压缩立方相位态和近似三压缩态);(ii)自主抑制猫态与压缩猫态的退相位误差。研究人员给出了所需条件高斯操作的显式门分解方案,并通过数值模拟评估了实际缺陷下的性能表现(包括玻色模式中的光子损耗与辅助量子比特退相干)。该成果阐明了可扩展的自主态制备与误差抑制在门级实现中的资源需求与权衡因素(如电路深度、时间步长选择及所需条件高斯操作集合)。
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提交arXiv: 2026-03-23 05:47

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