通过纠正和检测改善量子处理器逻辑错误率
数据可用性 实验运行的数据可根据请求提供。代码可用性 本实验中使用的量子电路可根据请求提供。参考文献 Reiher, M., Wiebe, N., Svore, K. M., Wecker, D. & Troyer, M. 在量子计算机上阐明反应机制。美国国家科学院院刊 114 , 7555–7560 (2016)。文章 ADS Google Scholar Beverland, M. E. 等人。评估达到实用量子优势的要求。预印本,网址:https://arxiv.org/abs/2211.07629 (2022)。Aharonov, D. & Ben-Or, M. 具有恒定错误的容错量子计算。出现在第二十九届年度ACM计算理论研讨会 (STOC ‘97) 176–188 (ACM出版社,1997)。Kitaev, A. Y. 在《量子通信、计算与测量》中 (编辑 Hirota, O., Holevo, A. S. & Caves, C. M.) 181–188 (Springer,1997)。Knill, E., Laflamme, R. & Zurek, W. H. 弹性量子计算。科学 279 , 342–345 (1998)。文章 ADS CAS Google Scholar Terhal, B. M. & Burkard, G. 适用于局部非马尔可夫噪声的容错量子计算。物理评论A 71 , 012336 (2005)。文章 ADS Google Scholar Aliferis, P., Gottesman, D. & Preskill, J. 级联距离-3编码的量子精确性阈值。量子信息计算 6 , 97–165 (2006)。MathSciNet Google Scholar Raussendorf, R. & Harrington, J. 在二维中具有高阈值的容错量子计算。物理评论快报 98 , 190504 (2007)。文章 ADS PubMed Google Scholar Moses, S. A. 等人。跑道陷阱离子量子处理器。物理评论X 13 , 041052 (2023)。CAS Google Scholar DeCross, M. 等人。任意几何中随机量子电路的计算能力。物理评论X 15 , 021052 (2025)。CAS Google Scholar Knill, E. 使用现实噪声设备的量子计算。自然 434 , 39–44 (2004)。文章 ADS Google Scholar Delfosse, N. & Reichardt, B. W. 短的Shor样式综合序列。预印本,网址:https://arxiv.org/abs/2008.05051 (2020)。Prabhu, P. & Reichardt, B. W. 结合后选择和错误纠正的四距离量子代码。物理评论A 110 , 012419 (2024)。文章 ADS MathSciNet CAS Google Scholar Preskill, J. NISQ时代及其后面的量子计算。量子 2 , 79 (2018)。文章 Google Scholar Chao, R. & Reichardt, B. W. 具有少量量子位的容错量子计算。npj量子信息 4 , 42 (2018)。文章 ADS Google Scholar Jones, C. 等人。半导体量子点线性阵列中的逻辑量子位。物理评论X 8 , 021058 (2018)。CAS Google Scholar Reichardt, B. W. 对Steane的七个量子位颜色编码进行容错量子错误纠正,几乎没有额外量子位或没有额外量子位。量子科学技术 6 , 015007 (2021)。文章 ADS Google Scholar Knill, E. 在存在大检测错误率的情况下可扩展的量子计算。预印本,网址:https://arxiv.org/abs/quant-ph/0312190 (2004)。Gidney, C., Newman, M., Brooks, P. & Jones, C. 耦合表面码。自然通讯 16 , 4498 (2025)。Egan, L. 等人。对错误纠正量子位的容错控制。自然 598 , 281–286 (2021)。文章 ADS CAS PubMed Google Scholar Ryan-Anderson, C. 等人。实时实现容错量子错误纠正。物理评论X 11 , 041058 (2021)。CAS Google Scholar Ryan-Anderson, C. 等人。在五量子位代码和颜色代码上实现容错纠缠门。预印本,网址:https://arxiv.org/abs/2208.01863 (2022)。Acharya, R. 等人。通过扩大表面码逻辑量子位来抑制量子错误。自然 614 , 676–681 (2022)。Google Scholar Sivak, V. V. 等人。超越平衡点的实时量子错误纠正。自然 616 , 50–55 (2023)。文章 ADS CAS PubMed Google Scholar Acharya, R. 等人。低于表面码阈值的量子错误纠正。自然 638 , 920–926 (2024)。Google Scholar Eickbusch, A. 动态表面码的演示。自然物理 21 , 1994–2001 (2025)。文章 CAS Google Scholar Erhard, A. 等人。通过格子手术纠缠逻辑量子位。自然 589 , 220–224 (2020)。文章 ADS Google Scholar Postler, L. 等人。演示容错通用量子门操作。自然 605 , 675–680 (2022)。文章 ADS CAS PubMed Google Scholar Bluvstein, D. 等人。基于可重构原子阵列的逻辑量子处理器。自然 626 , 58–65 (2023)。文章 ADS PubMed PubMed Central Google Scholar Yamamoto, K., Duffield, S., Kikuchi, Y. & Ramo, D. M. 演示通过量子错误检测进行贝叶斯量子相位估计。物理评论研究 6 , 013221 (2024)。文章 CAS Google Scholar Hong, Y., Durso-Sabina, E., Hayes, D. & Lucas, A. 在非局部代码中超越平衡点的四个逻辑量子位纠缠。物理评论快报 133 , 180601 (2024)。文章 ADS MathSciNet CAS PubMed Google Scholar Self, C. N., Benedetti, M. & Amaro, D. 通过量子错误检测代码保护表达电路。自然物理 20 , 219–224 (2024)。文章 CAS Google Scholar Lacroix, N. 等人。超导量子计算中的颜色代码的扩展和逻辑。
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