马约拉纳-XYZ子系统编码
该研究团队提出了一种新型量子纠错码,称为Majorana-XYZ码。该编码具有宏观尺度的逻辑量子信息,同时受到拓扑非平庸自由度的保护。这是一种[n,k,g,d]子系统码,其中n=L²个物理量子比特,k=⌊L/2⌋个逻辑量子比特,g∼L²个规范量子比特,距离d=L。物理校验操作(即获取错误症状所需的测量)为3-局域且最近邻的。 该编码能检测所有1量子比特和2量子比特错误,以及所有权重为3及更高(受距离约束)且非3量子比特校验操作乘积的错误——不过这些乘积仅作用于规范量子比特,保持编码空间不变。未被检测的权重≥3算符被限制在规范群内,不会影响逻辑信息。虽然该编码没有局域稳定子生成元,但逻辑量子比特不会被不可检测的错误局域修改。从这个意义上说,Majorana-XYZ码综合了拓扑编码与局域规范编码的特性,同时提供了宏观数量的拓扑逻辑量子比特。 若视为非规范稳定子码,该工作可将k∼L²-3L个逻辑量子比特编码到L²个物理量子比特中,但此时校验算符的权重将增至2L。该编码源自实验前景广阔的六角晶格马约拉纳费米子系统,仅需最近邻相互作用即可实现。

