使用横向门和格子手术实现逻辑量子位的高保真传输

科学领域:

• 量子信息科学
• 量子计算
• 量子错误的纠正

背景情况:

• 量子状态传输是量子计算和通信的基本原始.
• 大型量子计算机需要强大的量子错误校正 (QEC) 来减轻噪声和脱节.
• 斯蒂恩代码是一个著名的量子错误校正代码,以其高值和高效的实现而闻名.

研究的目的:

• 为了展示斯蒂恩代码的容错量子状态传输电路.
• 实施和实验验证逻辑传输使用横向门和格子手术.
• 评估被困离子系统中实时量子错误校正的性能.

主要方法:

• 使用Quantinuum的H2捕获离子量子处理器.
• 设计和执行多达30个物理量子位的耐故障传输电路.
• 实施实时量子错误校正策略,包括Knill式的QEC.
• 使用横向门和格子手术技术进行逻辑传输的实验.

主要成果:

• 实现了0.975 ± 0.002的逻辑过程忠实度,用于横向传输.
• 测量了0.851 ± 0.009的逻辑过程忠实度用于晶格手术传输.
• 获得了0.989 ± 0.002的高逻辑过程准确度,用于Knill式的量子错误校正.

结论:

• 证明了在被困离子平台上对斯蒂恩代码的容错量子状态传输的可行性.
• 突出了实时量子错误校正在提高传输准确性的有效性.
• 这些结果为构建可扩展和可靠的量子计算机迈出了重要一步.