通过部分量子纠错实现可编程耗散

噪声通常被视为量子信息处理的敌人。然而,在开放量子动力学中,耗散是目标物理的一部分,这与旨在抑制退相干容错架构产生了冲突。本研究展示了逻辑噪声可以被转化为一种校准资源。该团队将纠错周期视为一个可编程的基本单元:一轮容错操作会诱导出一个逻辑上的完全正迹保持映射,而解码器/恢复过程的随机化则能生成一个可控的逻辑信道族,其凸组合实现了克劳斯信道混合。这使得目标耗散器可以直接编译为有效的逻辑动力学,而无需为编码浴自由度使用显式的辅助量子比特。推导出了一个多步模拟的精度判据,在该判据中,码距的选择使得未受控制的逻辑误差在每个步骤中仅占预期耗散的一小部分,而非被压制到任意小的封闭系统容差以下。因此,部分量子纠错重新利用了容错结构来塑造耗散,为开放量子系统的量子模拟提供了一条资源高效的路径。
作者单位: VIP可见
提交arXiv: 2026-05-28 16:49

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