动态4.8.8 Floquet码
容错量子存储器不仅依赖于底层量子码,同样取决于综合征提取电路。免辅助量子比特或动态电路是优化这一电路层的有效手段。对于6.6.6蜂窝Floquet码,采用动态电路可提升阈值并降低量子比特开销,但代价是空间码距减半。此前有猜想认为,针对4.8.8晶格布局的动态构造能保留完整码距。作者证实了这一猜想,并给出了CSS 4.8.8 Floquet码的动态测量电路。为进行基准测试,该团队在环面结构上构建并比较了四种电路级实现方案,包括两种动态变体(含或不含电路中间复位)、标准辅助比特电路以及流水线辅助比特电路。在电路级去极化噪声下,采用复位操作的动态电路在使用MWPM(或BP+matching)解码器时,每轮阈值达到0.463%(0.490%);而不含复位操作的变体则取得四种电路中最高阈值0.512%(0.574%)。标准辅助比特电路仅达到0.228%(0.240%),但流水线调度方案可提升至0.478%(0.489%)。此外,含复位操作的动态电路具有更快的类时间距离增长,渐近满足 \(2\le d_t/n_{\mathrm{qec}}\le 3\),而其他三种电路均严格为 \(3/2\)。在快速复位条件下,减少运行轮数可使该电路获得最小的时空体积;而在慢速复位条件下,不含复位操作的变体则体积最小。因此,4.8.8动态电路在避免空间码距损失的前提下,实现了预期的阈值提升和开销降低,充分证明了Floquet码中动态综合征提取的优势。

