使用transmons展示高保真性纠逻辑量子比特

科学领域:

• 量子计算是一种量子计算.
• 量子信息科学 量子信息科学
• 纠正错误 纠正错误 纠正错误 纠正错误

背景情况:

• 量子错误校正 (QEC) 对于容错量子计算至关重要.
• 现有的QEC代码在检测逻辑错误方面存在局限性.
• 动态解 (DD) 是一种在量子系统中减轻错误的技术.

研究的目的:

• 提出和实施一种新的方法来抑制量子计算机中的逻辑错误.
• 通过集成动态解来提高量子错误校正代码的性能.
• 为了实现高可靠性纠的逻辑量子比特超出破解平衡的可靠性.

主要方法:

• 利用QEC代码的正常化元件作为DD脉冲,称为正常化器动态解 (NDD).
• 开发一种混合QEC-NDD策略,能够处理任意的权重错误.
• 在使用 [[4, 2, 2]] 代码的 IBM transmon 设备上实现了该策略的错误检测版本.

主要成果:

• 混合QEC-NDD策略显著优于独立的QEC或DD.
• 展示了一种检测逻辑错误的方法,主要是由于交叉通话,影响编码的贝尔状态.
• 通过实验实现了高保真纠逻辑量子位,其保真度超过了未受保护的量子位.

结论:

• 拟议的NDD策略提供了一种强大的方法,可以大大抑制量子计算机中的逻辑错误.
• 这种混合方法可以创建高保真度纠逻辑量子比特,这是朝着容错量子计算迈出的关键一步.
• 实验结果验证了NDD在提高量子计算性能方面的有效性.