实际纠缠蒸馏协议及其二次误差抑制

近期及早期容错量子计算架构预计将呈现高度非均匀的误码率。特别是,芯片内的局部操作可能比连接不同芯片或稀释制冷机的操作可靠得多。因此,即使应用了量子纠错,这类模块间操作仍可能成为主要瓶颈。纠缠蒸馏提供了一种自然的方法,通过增加额外操作和量子比特来换取更高保真度的纠缠。然而,标准蒸馏协议通常是在LOCC资源模型下制定的,即初始生成若干有噪声的贝尔对,后续所有处理仅包含局部操作和经典通信。本文考虑了一种针对模块化量子计算硬件定制的广义模型,在该模型中,两个模块在协议执行期间能够访问高保真度的局部操作,并重复使用同一有噪声的模块间纠缠操作。研究人员开发了实用的小规模纠缠蒸馏协议,旨在同时最小化空间和时间开销。值得注意的是,该团队的主要协议每模块仅需两个量子比特,假设局部操作足够清洁,即可实现模块间误差的二次方抑制。与现有小规模协议相比,该研究团队的空间最优协议提供了更高效的空间和时间二次方误差抑制,并在当前超导量子处理器有噪声链路的仿真和实验中取得了最佳性能。这些结果表明,模块间门辅助的纠缠蒸馏可以成为克服模块化量子计算架构中有噪声链路的实用基本操作。
作者单位: VIP可见
页数/图表: 登录可见
提交arXiv: 2026-05-26 09:29

量科快讯