方形晶格缺陷中色码的自适应形变
量子纠错是实现容错量子计算的关键技术。在超导平台上,大规模量子处理器中的硬件缺陷会破坏拓扑编码的规则晶格结构,削弱其纠错能力。尽管表面码的缺陷自适应方法已得到广泛研究,但彩色码等其他拓扑编码仍缺乏系统性的缺陷处理框架。针对这一问题,该研究团队提出了一种适用于任意稳定子码中数据量子比特缺陷的通用超稳定子方案。基于该方案,研究人员开发了针对方形晶格彩色码中内部数据量子比特和辅助量子比特孤立缺陷的具体修复方法。此外,针对辅助量子比特缺陷,该工作提出了两种优化方案:一种方案复用相邻辅助量子比特,另一种采用iSWAP门。与传统方法直接禁用相邻数据量子比特造成资源浪费不同,这两种方案均避免了此类浪费,从而实现了更低的逻辑错误率。 通过整合上述技术,该团队构建了完整的彩色码缺陷自适应架构,可处理各类缺陷簇。研究还表明,该方案支持完整的横向Clifford门组和晶格手术操作。这些成果为在有缺陷的量子硬件上部署强健且低开销的彩色码提供了系统性理论路径。

