表面码阈值以下的量子纠错

主要观点:量子纠错通过将多个物理量子比特组合成逻辑量子比特来实现实用量子计算,物理错误率低于临界阈值时逻辑错误率呈指数抑制。本文展示了低于阈值运行的两种表面码存储器,分别是距离 -7 码和距离 -5 码与实时解码器集成,实现了逻辑错误率的抑制和量子信息的保存,还通过重复码探测了超低误差状态,展示了实时解码的性能。
关键信息

  • 介绍了量子计算的前景及面临的挑战,强调量子信息脆弱和操作易出错。
  • 给出表面码性能的相关数据和图表,包括不同距离代码的误差概率等。
  • 探讨了逻辑错误敏感性,包括与物理错误和代码距离的关系等。
  • 用重复码探测超低误差状态,发现高能量冲击事件及相关错误机制。
  • 展示了实时解码系统的性能和特点。
    重要细节
  • 105 量子比特处理器的超导跨膜量子比特特性及操作保真度提升。
  • 两种离线高精度解码器的使用及优化。
  • 形成误差预算,量化不同误差源的影响。
  • 重复码实验中的不同失败模式及相关现象。
  • 实时解码系统的算法和延迟测试。
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