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近日,谷歌量子AI团队公布其量子纠错新进展,他们所构建的表面码纠错大幅降低了错误率,使得逻辑量子比特寿命高于物理量子比特,显著延长了量子信息的存储寿命。这项在量子工程领域具有里程碑意义的工作证明,谷歌团队依然在量子计算机竞赛中占据领先地位。
左图为不同码距的表面码纠错下的逻辑错误率,图中同时引用2023年两个d=3纠错码的数据;横轴为纠错周期数,曲线越平缓,表明错误率越低。右图为不同码距错误率拟合的错误抑制系数Λ,在这里为2.14,意味着系统错误率不到表面码纠错错误率阈值的二分之一;随着码距的增加,纠错后错误率将以指数形式快速下降。丨图片来源:参考文献[1]
表面编码示意图。图中黄色标记的是数据比特,蓝色标记的是测量比特,绿色标记的是泄漏消除比特。红色、橙色、黑色框线分别标出了码距为3、5、7的编码范围,可以很直观地看出,码距就是数据比特二维阵列的长度,比如码距为3时,数据比特是3x3的阵列。丨图片来源:参考文献[1]
最新的105量子比特芯片性能统计。图中画的是不同类型错误的累计直方图。红色:单比特门错误率;黑色:两比特CZ门错误率;黄色:闲置(即不做任何操作)时的错误率;蓝色:读取(测量)错误率;浅蓝:权重-4探测概率。
不同码距重复码纠错后的逻辑错误率。随着码距的增加,错误率会逐渐偏离理论预测值;当码距达到25时,错误率达到一个饱和的背景值,约百万分之一。这可能与一些发生率很低(大约1小时一次)的不明原因关联错误有关。丨图片来源:参考文献[1]
参考文献
[1] https://doi.org/10.48550/arXiv.2408.13687
本文转载自《返朴》微信公众号
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