使用混合旋转实现与编码无关的玻色子噪声抑制
行进的玻色子模式上的物理层噪声仍是可扩展量子信息处理的关键瓶颈。该团队证明,对于任何受热噪声或高斯位移噪声(损耗率 \(μ\) 和放大率 \(G\))影响的单模玻色子编码(qumode),一种使用单个量子比特辅助比特和两个夹持噪声信道的受控傅里叶(CF)门的混合连续-离散变量(CV-DV)干涉仪,可将其效应从线性抑制到二次方尺度。这一成果无需主动纠错或对编码态进行破坏性测量,当 \(μG \leq 0.5\) 时,成功概率可维持在 \(\geq 0.5\) 的高水平。当辅以多个辅助比特时,该方案可将光子损耗转化为相干福克阻尼,并将热噪声或位移噪声转化为福克对角噪声的混合态。该方案完全独立于编码类型。对于 \(2^K\) 重旋转对称玻色子编码的特殊情况,它可简化为使用 \(K\) 个辅助比特的传统错误检测与投影方案。通过简单门和少量辅助比特实现的噪声抑制,相比先前提出的“旁路”方案(其中传输至离散变量辅助比特的量子信息易受辅助比特噪声干扰)展现了明显的硬件效率优势。最后,该团队将该方案扩展至量子三态(qutrit)离散变量辅助比特。这证明了对连续变量噪声和复合离散变量阻尼噪声的双重鲁棒性,实现了一种真正混合的噪声抑制方案,即使对于缺乏明确定义奇偶校验综合征的连续变量编码也能有效运行。

