通过可调谐预处理优化的Gottesman-Kitaev-Preskill纠错方案

戈特斯曼-基塔耶夫-普雷斯基尔(GKP)编码是实现容错量子计算极具前景的玻色子候选方案。在现有GKP编码纠错协议中,Steane型方案是经典且广泛采用的范式,但其固有的噪声传播特性制约了性能的进一步提升。本研究提出了一种基于预处理的Steane型(P-Steane)方案,通过引入具有可调挤压参数a和b的预处理阶段来主动重塑噪声传播,从而构建参数化框架。该框架涵盖了一系列超越现有方法的协议,当参数取特定值时能复现ME-Steane方案(a=1,b=1)和基于量子隐形传态方案(a=1/√2,b=√2)的性能表现。关键的是,在低噪声区间且数据量子比特噪声高于辅助量子比特时,当满足2a=b条件时,P-Steane方案能使位置与动量正交输出噪声方差乘积最小化,且在此条件下特定挤压参数范围内始终优于ME-Steane方案。

作者单位: VIP可见
提交arXiv: 2026-04-09 13:38

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