1Khoa Vật lý, Đại học Khoa học, Đại học Swansea, Singleton Park, Swansea SA2 8PP, Vương quốc Anh
2Giải pháp lượng tử Honeywell, 303 S. Technology Ct., Broomfield, Colorado 80021, Hoa Kỳ
3Departamento de Física Teórica, Đại học Complutense, 28040 Madrid, Tây Ban Nha.
4Viện Điện tử nano lý thuyết (PGI-2), Forschungszentrum Jülich, 52428 Jülich, Đức
5JARA-Viện thông tin lượng tử, Đại học RWTH Aachen, 52056 Aachen, Đức
Tìm bài báo này thú vị hay muốn thảo luận? Scite hoặc để lại nhận xét về SciRate.
Tóm tắt
Các qubit vật lý trong bộ xử lý thông tin lượng tử thử nghiệm chắc chắn phải tiếp xúc với các nguồn nhiễu và sự không hoàn hảo khác nhau, dẫn đến các lỗi thường tích lũy cản trở khả năng thực hiện các phép tính dài của chúng ta một cách đáng tin cậy. Tiến trình hướng tới khả năng tính toán lượng tử mạnh mẽ và có thể mở rộng dựa trên việc khai thác khả năng sửa lỗi lượng tử (QEC) để chủ động chống lại những tác động không mong muốn này. Trong công trình này, chúng tôi trình bày một nghiên cứu toàn diện về lỗi nhiễu xuyên âm trong kiến trúc điện toán lượng tử dựa trên một chuỗi ion duy nhất bị giới hạn bởi một bẫy tần số vô tuyến và được điều khiển bằng các chùm tia laser có địa chỉ riêng. Loại lỗi này ảnh hưởng đến các qubit của khán giả, lý tưởng nhất là sẽ không bị thay đổi trong quá trình áp dụng các cổng lượng tử một và hai qubit được xử lý tại một nhóm qubit hoạt động khác. Chúng tôi mô hình hóa các lỗi nhiễu xuyên âm bằng kính hiển vi từ các nguyên tắc đầu tiên và trình bày một nghiên cứu chi tiết cho thấy tầm quan trọng của việc sử dụng mô hình lỗi nhất quán so với không mạch lạc và hơn nữa, thảo luận về các chiến lược để chủ động triệt tiêu nhiễu xuyên âm này ở cấp độ cổng. Cuối cùng, chúng tôi nghiên cứu tác động của các lỗi nhiễu xuyên âm còn lại đối với hiệu suất của QEC chịu lỗi bằng số, xác định các giá trị mục tiêu thử nghiệm cần đạt được trong các thử nghiệm bẫy ion trong thời gian ngắn để đạt đến điểm hòa vốn cho QEC có lợi với mức thấp -mã tôpô khoảng cách.
Tóm tắt phổ biến
Trong nghiên cứu này, chúng tôi đánh giá tác động của nhiễu xuyên âm đối với các giao thức QEC được triển khai trên nền tảng bẫy ion tiên tiến nhất. Sử dụng các mô hình lỗi thực tế bắt nguồn từ các nguyên tắc đầu tiên và thông qua các mô phỏng số mở rộng, chúng tôi chứng minh tính khả thi của QEC có lợi và hiệu quả của các kỹ thuật như tái tập trung các chuỗi xung có thể triệt tiêu đáng kể tác động bất lợi của nhiễu xuyên âm.
Các kỹ thuật được đề xuất có thể được mở rộng sang các mã QEC khác và công việc của chúng tôi có thể hướng dẫn con đường thực hiện thử nghiệm các bộ xử lý lượng tử ion bẫy được sửa lỗi.
► Dữ liệu BibTeX
► Tài liệu tham khảo
[1] MA Nielsen và IL Chuang. Tính toán lượng tử và thông tin lượng tử. Nhà xuất bản Đại học Cambridge, 2000. 10.1017/CBO9780511976667.
https: / / doi.org/ 10.1017 / CBO9780511976667
[2] John Preskill. Tính toán lượng tử chịu lỗi, trang 213. 1996. 10.1142/9789812385253_0008.
https: / / doi.org/ 10.1142 / IDIA9789812385253_0008
[3] MH Devoret và RJ Schoelkopf. Các mạch siêu dẫn cho thông tin lượng tử: một triển vọng. Khoa học, 339 (6124): 1169, 2013. 10.1126/khoa học.1231930.
https: / / doi.org/ 10.1126 / khoa học.1231930
[4] Colin D. Bruzewicz, John Chiaverini, Robert McConnell và Jeremy M. Sage. Điện toán lượng tử bẫy ion: Tiến độ và thách thức. Các bài phê bình về Vật lý Ứng dụng, ngày 6 tháng 2019 năm 10.1063. 1.5088164/XNUMX.
https: / / doi.org/ 10.1063 / 1.5088164
[5] TD Ladd, F. Jelezko, R. Laflamme, Y. Nakamura, C. Monroe và JL O'Brien. Máy tính lượng tử. Thiên nhiên, 464 (7285): 45, 2010. 10.1038/nature08812.
https: / / doi.org/ 10.1038 / thiên nhiên08812
[6] D. Nigg, M. Müller, EA Martinez, P. Schindler, M. Hennrich, T. Monz, MA Martin-Delgado và R. Blatt. Tính toán lượng tử trên một qubit được mã hóa theo cấu trúc liên kết. Khoa học, 345: 302, 2014. 10.1126/khoa học.1253742.
https: / / doi.org/ 10.1126 / khoa học.1253742
[7] M. Müller, A. Rivas, EA Martínez, D. Nigg, P. Schindler, T. Monz, R. Blatt và MA Martin-Delgado. Tối ưu hóa pha lặp của mã sửa lỗi lượng tử cơ bản. vật lý. Rev. X, 6: 031030, tháng 2016 năm 10.1103. 6.031030/PhysRevX.XNUMX.
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevX.6.031030
[8] A. Bermudez, X. Xu, R. Nigmatullin, J. O'Gorman, V. Negnevitsky, P. Schindler, T. Monz, UG Poschinger, C. Hempel, J. Home, F. Schmidt-Kaler, M. Biercuk , R. Blatt, S. Benjamin và M. Müller. Đánh giá tiến độ của bộ xử lý bẫy ion đối với tính toán lượng tử chịu lỗi. vật lý. Rev. X, 7: 041061, tháng 2017 năm 10.1103. 7.041061/PhysRevX.XNUMX.
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevX.7.041061
[9] Philipp Schindler, Julio T. Barreiro, Thomas Monz, Volckmar Nebendahl, Daniel Nigg, Michael Chwalla, Markus Hennrich và Rainer Blatt. Thử nghiệm sửa lỗi lượng tử lặp đi lặp lại. Khoa học, 332 (6033): 1059, 2011. 10.1126/khoa học.1203329.
https: / / doi.org/ 10.1126 / khoa học.1203329
[10] David Kielpinski, Amit Ben-Kish, Joe Britton, Volker Meyer, Mary Rowe, Wayne Itano, David Wineland, Charles Sackett và Christopher Monroe. Các kết quả gần đây về điện toán lượng tử bẫy ion ở hiện tại. Thông tin lượng tử. Máy tính, 1: 113, 12 2001. 10.26421/qic1.s-12.
https:///doi.org/10.26421/qic1.s-12
[11] J. Chiaverini, D. Leibfried, T. Schaetz, MD Barrett, RB Blakestad, J. Britton, WM Itano, JD Jost, E. Knill, C. Langer, R. Ozeri và DJ Wineland. Thực hiện sửa lỗi lượng tử. Thiên nhiên, 432: 602, 2004. 10.1038/nature03074.
https: / / doi.org/ 10.1038 / thiên nhiên03074
[12] Tobias Olsacher, Lukas Postler, Philipp Schindler, Thomas Monz, Peter Zoller và Lukas M. Sieberer. Các cổng nhíp song song và có thể mở rộng cho tính toán lượng tử với các chuỗi ion dài. PRX Quantum, 1: 020316, tháng 2020 năm 10.1103. 1.020316/PRXQuantum.XNUMX.
https: / / doi.org/ 10.1103 / PRXQuantum.1.020316
[13] V. Negnevitsky, M. Marinelli, KK Mehta, HY Lo, C. Flühmann, và JP Home. Phản hồi và đọc nhiều qubit lặp đi lặp lại với thanh ghi ion bẫy hỗn hợp nhiều loài. Thiên nhiên, 563: 527, 2018. 10.1038/s41586-018-0668-z.
https: / / doi.org/ 10.1038 / s41586-018-0668-z
[14] Laird Egan, Dripto M. Debroy, Crystal Noel, Andrew Risinger, Daiwei Zhu, Debopriyo Biswas, Michael Newman, Muyuan Li, Kenneth R. Brown, Marko Cetina và Christopher Monroe. Hoạt động chịu lỗi của mã sửa lỗi lượng tử, năm 2020. URL https:///arxiv.org/abs/2009.11482.
arXiv: 2009.11482
[15] D. Zhu, NM Linke, M. Benedetti, KA Landsman, NH Nguyen, CH Alderete, A. Perdomo-Ortiz, N. Korda, A. Garfoot, C. Brecque, L. Egan, O. Perdomo, và C. Monroe . Huấn luyện mạch lượng tử trên máy tính lượng tử lai. Tiến bộ Khoa học, 5 (10), 2019. 10.1126/sciadv.aaw9918.
https: / / doi.org/ 10.1126 / sciadv.aaw9918
[16] Morten Kjaergaard, Mollie E. Schwartz, Jochen Braumüller, Philip Krantz, Joel I.-J. Wang, Simon Gustavsson và William D. Oliver. Qubit siêu dẫn: Trạng thái hiện tại Đánh giá hàng năm về Vật lý vật chất ngưng tụ, 11 (1): 369, tháng 2020 năm 10.1146. 031119/annurev-conmatphys-050605-XNUMX.
https: / / doi.org/ 10.1146 / annurev-conmatphys-031119-050605
[17] J. Kelly, R. Barends, AG Fowler, A. Megrant, E. Jeffrey, TC White, D. Sank, JY Mutus, B. Campbell, Yu Chen, Z. Chen, B. Chiaro, A. Dunsworth, I. -C. Hoi, C. Neill, PJJ O'Malley, C. Quintana, P. Roushan, A. Vainsencher, J. Wenner, AN Cleland, và John M. Martinis. Bảo toàn trạng thái bằng cách phát hiện lỗi lặp đi lặp lại trong mạch lượng tử siêu dẫn. Thiên nhiên, 519: 66, tháng 2015 năm 10.1038. 14270/natureXNUMX.
https: / / doi.org/ 10.1038 / thiên nhiên14270
[18] Maika Takita, AD Córcoles, Easwar Magesan, Baleegh Abdo, Markus Brink, Andrew Cross, Jerry M. Chow và Jay M. Gambetta. Trình diễn phép đo chẵn lẻ trọng số bốn trong kiến trúc mã bề mặt. vật lý. Rev. Lett., 117: 210505, tháng 2016 năm 10.1103. 117.210505/PhysRevLett.XNUMX.
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevLett.117.210505
[19] Nissim Ofek, Andrei Petrenko, Reinier Heeres, Philip Reinhold, Zaki Leghtas, Brian Vlastakis, Yehan Liu, Luigi Frunzio, Steven Girvin, Liang Jiang, Mazyar Mirrahimi, M. Devoret và R. Schoelkopf. Kéo dài thời gian tồn tại của một bit lượng tử với tính năng sửa lỗi trong các mạch siêu dẫn. Thiên nhiên, 536: 441, 07 2016a. 10.1038/nature18949.
https: / / doi.org/ 10.1038 / thiên nhiên18949
[20] Christian Kraglund Andersen, Ants Remm, Stefania Lazar, Sebastian Krinner, Nathan Lacroix, Graham J. Norris, Mihai Gabureac, Christopher Eichler và Andreas Wallraff. Phát hiện lỗi lượng tử lặp lại trong mã bề mặt. Vật lý Tự nhiên, 16: 875, 2020. 10.1038/s41567-020-0920-y.
https: / / doi.org/ 10.1038 / s41567-020-0920-y
[21] Jingfu Zhang, Raymond Laflamme, và Dieter Suter. Triển khai thử nghiệm các hoạt động qubit logic được mã hóa trong một mã sửa lỗi lượng tử hoàn hảo. vật lý. Rev. Lett., 109: 100503, 2012. 10.1103/PhysRevLett.109.100503.
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevLett.109.100503
[22] E. Knill, R. Laflamme, R. Martinez và C. Negrevergne. Điểm chuẩn máy tính lượng tử: Mã sửa lỗi năm qubit. vật lý. Rev. Lett., 86 (18): 5811, 2001. 10.1103/PhysRevLett.86.5811.
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevLett.86.5811
[23] G. Waldherr, Y. Wang, S. Zaiser, M. Jamali, T. Schulte-Herbrüggen, H. Abe, T. Ohshima, J. Isoya, JF Du, P. Neumann, và cộng sự. Sửa lỗi lượng tử trong thanh ghi spin lai trạng thái rắn. Thiên nhiên, 506 (7487): 204, tháng 2014 năm 10.1038. 12919/natureXNUMX.
https: / / doi.org/ 10.1038 / thiên nhiên12919
[24] Thomas Unden, Priya Balasubramanian, Daniel Louzon, Yuval Vinkler, Martin B. Plenio, Matthew Markham, Daniel Twitchen, Alastair Stacey, Igor Lovchinsky, Alexander O. Sushkov, Mikhail D. Lukin, Alex Retzker, Boris Naydenov, Liam P. McGuinness, và Fedor Jelezko. Đo lường lượng tử được tăng cường bằng cách sửa lỗi lượng tử lặp đi lặp lại. Physical Review Letters, 116: 230502, 2016. 10.1103/PhysRevLett.116.230502.
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevLett.116.230502
[25] BM Terhal, J Conrad và C Vuillot. Hướng tới sửa lỗi lượng tử bosonic có thể mở rộng. Khoa học và Công nghệ lượng tử, 5 (4): 043001, tháng 2020 năm 10.1088. 2058/9565-98/ab5aXNUMX.
https://doi.org/10.1088/2058-9565/ab98a5
[26] Kyungjoo Noh và Christopher Chamberland. Sửa lỗi lượng tử bosonic chịu lỗi với mã bề mặt-gottesman-kitaev-preskill. Đánh giá vật lý A, 101 (1), tháng 2020 năm 10.1103. 101.012316/PhysRevA.XNUMX.
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevA.101.012316
[27] C. Flühmann, TL Nguyễn, M. Marinelli, V. Negnevitsky, K. Mehta, và JP Home. Mã hóa một qubit trong bộ dao động cơ học bẫy ion. Thiên nhiên, 566 (7745): 513, tháng 2019 năm 10.1038. 41586/s019-0960-6-XNUMX.
https://doi.org/10.1038/s41586-019-0960-6
[28] Brennan de Neeve, Thanh Long Nguyen, Tanja Behrle, và Jonathan Home. Sửa lỗi qubit trạng thái lưới logic bằng cách bơm tiêu tan, năm 2020. URL https:///arxiv.org/abs/2010.09681.
arXiv: 2010.09681
[29] C. Flühmann, V. Negnevitsky, M. Marinelli và JP Home. Vị trí mô-đun tuần tự và các phép đo động lượng của bộ tạo dao động cơ học ion bị mắc kẹt. Đánh giá Vật lý X, 8: 021001, 2018. 10.1103/PhysRevX.8.021001.
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevX.8.021001
[30] P. Campagne-Ibarcq, A. Eickbusch, S. Touzard, E. Zalys-Geller, NE Frattini, VV Sivak, P. Reinhold, S. Puri, S. Shankar, RJ Schoelkopf, L. Frunzio, M. Mirrahimi, và MH Người sùng đạo. Sửa lỗi lượng tử của qubit được mã hóa ở trạng thái lưới của bộ tạo dao động. Thiên nhiên, 584: 368, 2020. 10.1038/s41586-020-2603-3.
https://doi.org/10.1038/s41586-020-2603-3
[31] Nissim Ofek, Andrei Petrenko, Reinier Heeres, Philip Reinhold, Zaki Leghtas, Brian Vlastakis, Yehan Liu, Luigi Frunzio, SM Girvin, L. Jiang, Mazyar Mirrahimi, MH Devoret và RJ Schoelkopf. Kéo dài thời gian tồn tại của một bit lượng tử với tính năng sửa lỗi trong các mạch siêu dẫn. Thiên nhiên, 536: 441, 2016b. 10.1038/nature18949.
https: / / doi.org/ 10.1038 / thiên nhiên18949
[32] Alexander Erhard, Joel J. Wallman, Lukas Postler, Michael Meth, Roman Stricker, Esteban A. Martinez, Philipp Schindler, Thomas Monz, Joseph Emerson và Rainer Blatt. Đặc trưng cho các máy tính lượng tử quy mô lớn thông qua đo điểm chuẩn theo chu kỳ. Nature Communications, ngày 10 (1), tháng 2019 năm 10.1038. 41467/s019-13068-7-XNUMX.
https://doi.org/10.1038/s41467-019-13068-7
[33] Christopher E. Langer. Xử lý thông tin lượng tử độ trung thực cao với các ion bị mắc kẹt. Luận án Tiến sĩ, Đại học Colorado tại Boulder, 2006.
[34] CJ Ballance, TP Harty, NM Linke, MA Sepiol và DM Lucas. Các cổng logic lượng tử có độ trung thực cao sử dụng các qubit siêu tinh thể bẫy ion. Physical Review Letters, 117 (6): 060504, tháng 2016 năm 10.1103. 117.060504/PhysRevLett.XNUMX.
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevLett.117.060504
[35] TP Harty, MA Sepiol, DTC Allcock, CJ Ballance, JE Tarlton và DM Lucas. Logic lượng tử bẫy ion có độ chính xác cao sử dụng vi sóng trường gần. vật lý. Rev. Lett., 117: 140501, tháng 2016 năm 10.1103. 117.140501/PhysRevLett.XNUMX.
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevLett.117.140501
[36] JP Gaebler, TR Tan, Y. Lin, Y. Wan, R. Bowler, AC Keith, S. Glancy, K. Coakley, E. Knill, D. Leibfried và DJ Wineland. Cổng vạn vật có độ trung thực cao được thiết lập cho các qubit ion ${^{9}mathrm{Be}}^{+}$. vật lý. Rev. Lett., 117: 060505, tháng 2016 năm 10.1103. 117.060505/PhysRevLett.XNUMX.
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevLett.117.060505
[37] Ye Wang, Mark Um, Junhua Zhang, Shuoming An, Ming Lyu, Jing-Ning Zhang, L.-M. Duẩn, Dahyun Yum và Kihwan Kim. Bộ nhớ lượng tử đơn qubit vượt quá thời gian kết hợp mười phút. Quang tử tự nhiên, 11 (10): 646, tháng 2017 năm 10.1038. 41566/s017-0007-1-XNUMX.
https://doi.org/10.1038/s41566-017-0007-1
[38] VM Schäfer, CJ Ballance, K. Thirumalai, LJ Stephenson, TG Ballance, AM Steane và DM Lucas. Cổng logic lượng tử nhanh với qubit ion bị mắc kẹt. Thiên nhiên, 555: 75, 2018. 10.1038/nature25737.
https: / / doi.org/ 10.1038 / thiên nhiên25737
[39] C. Monroe, R. Raussendorf, A. Ruthven, KR Brown, P. Maunz, L.-M. Duẩn và J. Kim. Kiến trúc máy tính-lượng tử mô-đun quy mô lớn với bộ nhớ nguyên tử và các liên kết quang tử. Thể chất. Rev. A, 89: 022317, tháng 2014 năm 10.1103. 89.022317 / PhysRevA.XNUMX.
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevA.89.022317
[40] Naomi H. Nickerson, Joseph F. Fitzsimons và Simon C. Benjamin. Các công nghệ lượng tử có thể mở rộng tự do bằng cách sử dụng các tế bào từ 5 đến 50 qubit với các liên kết quang tử rất mất mát và ồn ào. Đánh giá Vật lý X, 4: 041041, 2014. 10.1103/PhysRevX.4.041041.
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevX.4.041041
[41] D. Kielpinski, C. Monroe và DJ Wineland. Kiến trúc cho một máy tính lượng tử bẫy ion quy mô lớn. Thiên nhiên, 417 (6890): 709, tháng 2002 năm 10.1038. 00784/natureXNUMX.
https: / / doi.org/ 10.1038 / thiên nhiên00784
[42] Kaushal Vidyut, Bjoern Lekitsch, A. Stahl, J. Hilder, Daniel Pijn, C. Schmiegelow, Alejandro Bermudez, M. Müller, Ferdinand Schmidt-Kaler và U. Poschinger. Xử lý thông tin lượng tử ion bẫy dựa trên con thoi. Khoa học lượng tử AVS, 2: 014101, 02 2020. 10.1116/1.5126186.
https: / / doi.org/ 10.1116 / 1.5126186
[43] JM Pino, JM Dreiling, C. Figgatt, JP Gaebler, SA Moses, MS Allman, CH Baldwin, M. Foss-Feig, D. Hayes, K. Mayer, và cộng sự. Trình diễn kiến trúc máy tính ccd lượng tử bẫy ion. Nature, 592 (7853): 209–213, tháng 2021 năm 10.1038. 41586/s021-03318-4-XNUMX.
https://doi.org/10.1038/s41586-021-03318-4
[44] H. Kaufmann, T. Ruster, CT Schmiegelow, MA Luda, V. Kaushal, J. Schulz, D. Von Lindenfels, F. Schmidt-Kaler và UG Poschinger. Sáng tạo có thể mở rộng của sự vướng víu nhiều bên tồn tại lâu dài. Physical Review Letters, 119: 150503, 2017. 10.1103/PhysRevLett.119.150503.
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevLett.119.150503
[45] Yong Wan, Daniel Kienzler, Stephen D. Erickson, Karl H. Mayer, Ting Rei Tan, Jenny J. Wu, Hilma M. Vasconcelos, Scott Glancy, Emanuel Knill, David J. Wineland, Andrew C. Wilson và Dietrich Leibfried. Cổng lượng tử dịch chuyển tức thời giữa các qubit riêng biệt trong bộ xử lý bẫy ion. Khoa học, 364 (6443): 875, 2019. 10.1126/science.aaw9415.
https: / / doi.org/ 10.1126 / science.aaw9415
[46] KA Landsman, Y. Wu, PH Leung, D. Zhu, NM Linke, KR Brown, L. Duan và C. Monroe. Các cổng vướng víu hai qubit trong các chuỗi ion bị mắc kẹt dài tùy ý. Đánh giá vật lý A, 100 (2): 022332, tháng 2019 năm 10.1103. 100.022332/PhysRevA.XNUMX.
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevA.100.022332
[47] Sangtaek Kim. Thiết bị quang âm để xử lý tín hiệu quang và tính toán lượng tử. Luận án tiến sĩ, USA, 2008.
[48] Philipp Schindler. Truyền thông cá nhân, 2020.
[49] Norbert M. Linke, Dmitri Maslov, Martin Roetteler, Shantanu Debnath, Caroline Figgatt, Kevin A. Landsman, Kenneth Wright và Christopher Monroe. So sánh thử nghiệm của hai kiến trúc điện toán lượng tử. Kỷ yếu của Viện Hàn lâm Khoa học Quốc gia, 114 (13): 3305, tháng 2017 năm 10.1073. 1618020114/pnas.XNUMX.
https: / / doi.org/ 10.1073 / pnas.1618020114
[50] A.Yu. Kitaev. Tính toán lượng tử chịu lỗi của bất kỳ ai. Biên niên sử Vật lý, 303 (1): 2, tháng 2003 năm 10.1016. 0003/s4916-02(00018)0-XNUMX.
https://doi.org/10.1016/s0003-4916(02)00018-0
[51] A. Yu. Kitaev. Sửa lỗi lượng tử với cổng không hoàn hảo, trang 181. Springer US, Boston, MA, 1997. 10.1007/978-1-4615-5923-8_19.
https://doi.org/10.1007/978-1-4615-5923-8_19
[52] H Bombin và MA Martin-Delgado. Chưng cất lượng tử topo. vật lý. Rev. Lett., 97 (18): 180501, 2006. 10.1103/PhysRevLett.97.180501.
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevLett.97.180501
[53] Daniel A. Lidar và Todd A. Brun. Sửa lỗi lượng tử. Nhà xuất bản Đại học Cambridge, 2013. 10.1017/CBO9781139034807.
https: / / doi.org/ 10.1017 / CBO9781139034807
[54] Barbara M. Terhal. Sửa lỗi lượng tử cho bộ nhớ lượng tử. Reviews of Modern Physics, 87 (2): 307, tháng 2015 năm 10.1103. 87.307/revmodphys.XNUMX.
https: / / doi.org/ 10.1103 / revmodphys, 87.307
[55] AM Steane. Mã sửa lỗi trong lý thuyết lượng tử. vật lý. Rev. Lett., 77 (5): 793, 1996. 10.1103/PhysRevLett.77.793.
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevLett.77.793
[56] David P. DiVincenzo và Peter W. Shor. Sửa lỗi chịu lỗi với mã lượng tử hiệu quả. vật lý. Rev. Lett., 77: 3260, 1996. 10.1103/PhysRevLett.77.3260.
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevLett.77.3260
[57] David P. DiVincenzo và Panos Aliferis. Tính toán lượng tử chịu lỗi hiệu quả với các phép đo chậm. vật lý. Rev. Lett., 98: 020501, 2007. 10.1103/PhysRevLett.98.020501.
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevLett.98.020501
[58] Muyuan Li, Mauricio Gutiérrez, Stanley E. David, Alonzo Hernandez và Kenneth R. Brown. Khả năng chịu lỗi với các qubit phụ trợ trần cho mã [[7,1,3]]. vật lý. Rev. A, 96: 032341, tháng 2017 năm 10.1103. 96.032341/PhysRevA.XNUMX.
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevA.96.032341
[59] Christopher Chamberland và Michael E. Beverland. Gắn cờ sửa lỗi chịu lỗi với mã khoảng cách tùy ý. Lượng tử, 2:53, tháng 2018 năm 10.22331. 2018/q-02-08-53-XNUMX.
https://doi.org/10.22331/q-2018-02-08-53
[60] Christopher Chamberland và Kyungjoo Noh. Quá trình chuẩn bị trạng thái ma thuật có khả năng chịu lỗi chi phí rất thấp bằng cách sử dụng qubit gắn cờ và mã hóa ancilla dự phòng. npj Quantum Information, 6 (1), tháng 2020 năm 10.1038. 41534/s020-00319-5-XNUMX.
https://doi.org/10.1038/s41534-020-00319-5
[61] Christopher Chamberland, Aleksander Kubica, Theodore J Yoder và Guanyu Zhu. Mã màu hình tam giác trên biểu đồ hóa trị ba với qubit cờ. Tạp chí Vật lý mới, 22 (2): 023019, Tháng 2020 năm 10.1088. 1367/2630-68/abXNUMXfd.
https: / / doi.org/ 10.1088 / 1367-2630 / ab68fd
[62] Rui Chao và Ben W. Reichardt. Sửa lỗi lượng tử chỉ với hai Qubit bổ sung. Physical Review Letters, 121: 050502, 2018. 10.1103/PhysRevLett.121.050502.
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevLett.121.050502
[63] Rui Chao và Ben Reichardt. Tính toán lượng tử chịu lỗi với một vài qubit. npj Thông tin lượng tử, ngày 4, 05 năm 2017. 10.1038/s41534-018-0085-z.
https: / / doi.org/ 10.1038 / s41534-018-0085-z
[64] Ben W Reichardt. Sửa lỗi lượng tử chịu lỗi cho mã màu bảy qubit của steane với ít hoặc không có thêm qubit. Khoa học và Công nghệ lượng tử, 6 (1): 015007, tháng 2020 năm 10.1088. 2058/9565-6/abc4fXNUMX.
https://doi.org/10.1088/2058-9565/abc6f4
[65] Colin J Trout, Muyuan Li, Mauricio Gutiérrez, Yukai Wu, Sheng-Tao Wang, Luming Duan và Kenneth R Brown. Mô phỏng hiệu suất của mã bề mặt khoảng cách 3 trong bẫy ion tuyến tính. Tạp chí Vật lý mới, 20(4): 043038, tháng 2018 năm 10.1088. 1367/2630-341/aabXNUMX.
https: / / doi.org/ 10.1088 / 1367-2630 / aab341
[66] M. Gutiérrez, M. Müller và A. Bermúdez. Tính ngang và giải phẫu mạng tinh thể: Khám phá các lộ trình thực tế hướng tới các qubit logic được kết hợp với các bộ xử lý lượng tử ion bị mắc kẹt. vật lý. Rev. A, 99: 022330, tháng 2019 năm 10.1103. 99.022330/PhysRevA.XNUMX.
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevA.99.022330
[67] A. Bermudez, X. Xu, M. Gutiérrez, SC Benjamin và M. Müller. Khả năng bảo vệ chịu lỗi của các qubit cấu trúc liên kết ion bị bẫy trong thời gian ngắn dưới các nguồn tiếng ồn thực tế. Đánh giá Vật lý A, 100: 062307, 2019. 10.1103/PhysRevA.100.062307.
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevA.100.062307
[68] Natalie C. Brown và Kenneth R. Brown. Giảm thiểu rò rỉ để sửa lỗi lượng tử bằng sơ đồ qubit hỗn hợp. vật lý. Rev. A, 100: 032325, tháng 2019 năm 10.1103. 100.032325/PhysRevA.XNUMX.
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevA.100.032325
[69] Swarnadeep Majumder, Leonardo Andreta de Castro, và Kenneth R. Brown. Hiệu chuẩn thời gian thực với qubit khán giả. npj Thông tin lượng tử, 6 (1): 19, tháng 2020 năm 10.1038. 41534/s020-0251-XNUMX-y.
https: / / doi.org/ 10.1038 / s41534-020-0251-y
[70] Dripto M. Debroy, Muyuan Li, Shilin Huang, và Kenneth R. Brown. Hiệu suất logic của mã la bàn 9 qubit trong bẫy ion có lỗi nhiễu xuyên âm. Khoa học và Công nghệ Lượng tử, 5 (3), 2020. 10.1088/2058-9565/ab7e80.
https://doi.org/10.1088/2058-9565/ab7e80
[71] Mohan Sarovar, Timothy Proctor, Kenneth Rudinger, Kevin Young, Erik Nielsen và Robin Blume-Kohout. Phát hiện lỗi nhiễu xuyên âm trong bộ xử lý thông tin lượng tử. Lượng tử, 4: 321, 2020. 10.22331/q-2020-09-11-321.
https://doi.org/10.22331/q-2020-09-11-321
[72] Daniel A. Lidar. Review of Decoherence-Free Subspaces, Noiseless Subsystems, and Dynamical Decoupling, trang 295. John Wiley & Sons, Inc., tháng 2014 năm 10.1002. 9781118742631/XNUMX.
https: / / doi.org/ 10.1002 / 9781118742631
[73] Debbie W. Leung, Isaac L. Chuang, Fumiko Yamaguchi, và Yoshihisa Yamamoto. Triển khai hiệu quả các cổng logic được ghép nối để tính toán lượng tử. Đánh giá vật lý A, 61 (4), tháng 2000 năm 10.1103. 61.042310/PhysRevA.XNUMX.
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevA.61.042310
[74] David Hayes, Steven T Flammia, và Michael J Biercuk. Mô phỏng lượng tử có thể lập trình bằng kỹ thuật hamiltonian động. Tạp chí Vật lý mới, 16(8): 083027, tháng 2014 năm 10.1088. 1367/2630-16/8/083027/XNUMX.
https://doi.org/10.1088/1367-2630/16/8/083027
[75] AF Varón C. Piltz, T. Sriarunothai và C. Wunderlich. Byte lượng tử dựa trên ion bị mắc kẹt với trao đổi chéo 10-5 với láng giềng tiếp theo. Nature Communications, 5 (1): 4679, 2014. 10.1038/ncomms5679.
https: / / doi.org/ 10.1038 / ncomms5679
[76] Prakash Murali, David C. Mckay, Margaret Martonosi, và Ali Javadi-Abhari. Phần mềm giảm thiểu nhiễu xuyên âm trên các máy tính lượng tử quy mô trung bình ồn ào. Kỷ yếu của Hội nghị quốc tế lần thứ 1001 về hỗ trợ kiến trúc cho ngôn ngữ lập trình và hệ điều hành, trang 2020, tháng 10.1145 năm 3373376.3378477. XNUMX/XNUMX.
https: / / doi.org/ 10.1145 / 3373376.3378477
[77] LMK Vandersypen và IL Chuang. Các kỹ thuật Nmr để điều khiển và tính toán lượng tử. Reviews of Modern Physics, 76 (4): 1037, tháng 2005 năm 10.1103. 76.1037/revmodphys.XNUMX.
https: / / doi.org/ 10.1103 / revmodphys, 76.1037
[78] Matthew Reagor, Christopher B. Osborn, Nikolas Tezak, Alexa Staley, Guenevere Prawiroatmodjo, Michael Scheer, Nasser Alidoust, Eyob A. Sete, Nicolas Didier, Marcus P. da Silva, và cộng sự. Trình diễn các cổng vướng víu tham số phổ quát trên một mạng đa qubit. Tiến bộ khoa học, 4 (2): eaao3603, tháng 2018 năm 10.1126. 3603/sciadv.aaoXNUMX.
https: / / doi.org/ 10.1126 / sciadv.aao3603
[79] Robin Harper, Steven T. Flammia và Joel J. Wallman. Học hiệu quả tiếng ồn lượng tử. Vật lý Tự nhiên, tháng 2020 năm 10.1038. 41567/s020-0992-8-XNUMX.
https://doi.org/10.1038/s41567-020-0992-8
[80] DPL Aude Craik, NM Linke, MA Sepiol, TP Harty, JF Goodwin, CJ Ballance, DN Stacey, AM Steane, DM Lucas và DTC Allcock. Định địa chỉ phân cực và không gian có độ chính xác cao của ca+43 qubit sử dụng điều khiển vi sóng trường gần. Đánh giá vật lý A, 95 (2), tháng 2017 năm 10.1103. 95.022337/PhysRevA.XNUMX.
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevA.95.022337
[81] Lorenza Viola, Emanuel Knill và Seth Lloyd. Sự tách rời động của các hệ thống lượng tử mở. Physical Review Letters, 82 (12): 2417, tháng 1999 năm 10.1103. 82.2417/physrevlett.XNUMX.
https: / / doi.org/ 10.1103 / Physrevlett.82.2417
[82] Michael H. Goerz, K. Birgitta Whaley và Christiane P. Koch. Sơ đồ tối ưu hóa lai cho điều khiển lượng tử. Công nghệ lượng tử EPJ, 2: 21, 2015. 10.1140/epjqt/s40507-015-0034-0.
https://doi.org/10.1140/epjqt/s40507-015-0034-0
[83] Hideo Mabuchi và Navin Khaneja. Nguyên lý và ứng dụng của điều khiển trong hệ lượng tử. Tạp chí quốc tế về điều khiển ổn định và phi tuyến, 15: 647, 2005. 10.1002/rnc.1016.
https:///doi.org/10.1002/rnc.1016
[84] Raj Chakrabarti và Herschel Rabitz. Cảnh quan kiểm soát lượng tử. International Reviews in Physical Chemistry, 26 (4): 671, 2007. 10.1080/01442350701633300.
https: / / doi.org/ 10.1080 / 01442350701633300
[85] Howard M. Wiseman và Gerard J. Milburn. Đo lường và Kiểm soát Lượng tử. Nhà xuất bản Đại học Cambridge, 2009. 10.1017/CBO9780511813948.
https: / / doi.org/ 10.1017 / CBO9780511813948
[86] Philipp Schindler, Daniel Nigg, Thomas Monz, Julio T. Barreiro, Esteban Martinez, Shannon X. Wang, Stephan Quint, Matthias F. Brandl, Volckmar Nebendahl, Christian F. Roos, Michael Chwalla, Markus Hennrich và Rainer Blatt. Một bộ xử lý thông tin lượng tử với các ion bị bẫy. Tạp chí Vật lý mới, 15, 2013. 10.1088/1367-2630/15/12/123012.
https://doi.org/10.1088/1367-2630/15/12/123012
[87] HC Nägerl, D. Leibfried, H. Rohde, G. Thalhammer, J. Eschner, F. Schmidt-Kaler và R. Blatt. Địa chỉ laser của các ion riêng lẻ trong bẫy ion tuyến tính. vật lý. Rev. A, 60: 145, tháng 1999 năm 10.1103. 60.145/PhysRevA.XNUMX.
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevA.60.145
[88] K. Mølmer và A. Sørensen. Sự vướng víu đa hạt của các ion bị bẫy nóng. vật lý. Rev. Lett., 82 (9): 1835, 1999. 10.1103/PhysRevLett.82.1835.
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevLett.82.1835
[89] Anders Sørensen và Klaus Mølmer. Tính toán lượng tử với các ion trong chuyển động nhiệt. Physical Review Letters, 82: 1971, 1999. 10.1103/PhysRevLett.82.1971.
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevLett.82.1971
[90] Christian F. Roos. Cổng lượng tử bẫy ion với chùm tia laser điều chế biên độ. Tạp chí Vật lý mới, 10, 2008. 10.1088/1367-2630/10/1/013002.
https://doi.org/10.1088/1367-2630/10/1/013002
[91] V. Nebendahl. Mã sửa lỗi lượng tử được tối ưu hóa cho các thí nghiệm. vật lý. Rev. A, 91: 022332, 2015. 10.1103/PhysRevA.91.022332.
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevA.91.022332
[92] Dmitri Maslov và Martin Roetteler. Các mạch ổn định ngắn hơn thông qua phân tách bruhat và biến đổi mạch lượng tử. IEEE Giao dịch trên lý thuyết thông tin, 64 (7): 4729, tháng 2018 năm 10.1109. 2018.2825602/TIT.XNUMX.
https: / / doi.org/ 10.1109 / TIT.2018.2825602
[93] P. Oscar Boykin, Tal Mor, Matthew Pulver, Vwani Roychowdhury và Farrokh Vatan. Về điện toán lượng tử phổ quát và chịu lỗi: Cơ sở mới và bằng chứng mang tính xây dựng mới về tính phổ quát cho cơ sở của shor. Trong Kỷ yếu của Hội nghị chuyên đề thường niên lần thứ 40 về nền tảng của khoa học máy tính, FOCS '99, trang 486. IEEE Computer Society, 1999. 10.1109/SFFCS.1999.814621.
https: / / doi.org/ 10.1109 / SFFCS.1999.814621
[94] J. True Merrill, S. Charles Doret, Grahame Vittorini, JP Addison, và Kenneth R. Brown. Các chuỗi tổng hợp đã chuyển đổi để cải thiện địa chỉ qubit. vật lý. Rev. A, 90: 040301, tháng 2014 năm 10.1103. 90.040301/PhysRevA.XNUMX.
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevA.90.040301
[95] Mauricio Gutierrez, Lukas Svec, Alexander Vargo và Kenneth R. Brown. Xấp xỉ các kênh lỗi thực bằng các phép đo của kênh Clifford và Pauli. vật lý. Rev. A, 87: 030302, 2013. 10.1103/PhysRevA.87.030302.
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevA.87.030302
[96] Austin G. Fowler. Đối phó với rò rỉ qubit trong mã cấu trúc liên kết. vật lý. Rev. A, 88: 042308, tháng 2013 năm 10.1103. 88.042308/PhysRevA.XNUMX.
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevA.88.042308
[97] AR Calderbank và PW Shor. Mã sửa lỗi lượng tử tốt tồn tại. vật lý. Rev. A, 54 (2): 1098, 1996. 10.1103/PhysRevA.54.1098.
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevA.54.1098
[98] E. Dennis, A. Kitaev, A. Landahl và Preskill J. Bộ nhớ lượng tử tô pô. J. Toán. Phys., 43(9): 4452, 2002. 10.1063/1.1499754.
https: / / doi.org/ 10.1063 / 1.1499754
[99] Serge Bravyi và Alexei Kitaev. Tính toán lượng tử phổ quát với các cổng vách đá lý tưởng và các ancillas ồn ào. vật lý. Rev. A, 71: 022316, 2005. 10.1103/PhysRevA.71.022316.
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevA.71.022316
[100] Andrew J. Landahl và Ciaran Ryan-Anderson. Điện toán lượng tử bằng phẫu thuật mạng mã màu, 2014. URL https:///arxiv.org/abs/1407.5103.
arXiv: 1407.5103
[101] Serge Bravyi và Andrew Cross. Mã màu nhân đôi, 2015. URL https:///arxiv.org/abs/1509.03239.
arXiv: 1509.03239
[102] Tomas Jochym-O'Connor và Stephen D. Bartlett. Mã xếp chồng: Tính toán lượng tử chịu lỗi phổ quát trong bố cục hai chiều. vật lý. Rev. A, 93: 022323, tháng 2016 năm 10.1103. 93.022323/PhysRevA.XNUMX.
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevA.93.022323
[103] Cody Jones, Peter Brooks và Jim Harrington. Đo mã màu theo hai chiều. vật lý. Rev. A, 93: 052332, tháng 2016 năm 10.1103. 93.052332/PhysRevA.XNUMX.
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevA.93.052332
[104] AM Steane. Ổn định chủ động, tính toán lượng tử và tổng hợp trạng thái lượng tử. vật lý. Rev. Lett., 78: 2252, tháng 1997 năm 10.1103. 78.2252/PhysRevLett.XNUMX.
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevLett.78.2252
[105] E. Knill. Điện toán lượng tử với các thiết bị ồn ào thực tế. Nature, 434: 39, tháng 2005 năm 10.1038. 03350/natureXNUMX.
https: / / doi.org/ 10.1038 / thiên nhiên03350
[106] Ciaran Ryan-Anderson. Thuật toán lượng tử, kiến trúc và sửa lỗi, 2018a. URL https:///arxiv.org/abs/1812.04735.
arXiv: 1812.04735
[107] Ciaran Ryan-Anderson. Pecos: Công cụ ước tính hiệu suất của mã trên các bề mặt. https:///github.com/PECOS-packages/PECOS, 2018b.
https:///github.com/PECOS-packages/PECOS
[108] Damian S. Steiger, Thomas Häner và Matthias Troyer. ProjectQ: một khung phần mềm nguồn mở cho điện toán lượng tử. Lượng tử, 2:49, tháng 2018 năm 10.22331. 2018/q-01-31-49-XNUMX.
https://doi.org/10.22331/q-2018-01-31-49
[109] Thomas Häner, Damian S Steiger, Krysta Svore, và Matthias Troyer. Một phương pháp phần mềm để biên dịch các chương trình lượng tử. Khoa học và Công nghệ lượng tử, 3 (2): 020501, tháng 2018 năm 10.1088. 2058/9565-5/aaaXNUMXcc.
https:///doi.org/10.1088/2058-9565/aaa5cc
[110] Anders Sørensen và Klaus Mølmer. Sự vướng víu và tính toán lượng tử với các ion trong chuyển động nhiệt. vật lý. Rev. A, 62: 022311, tháng 2000 năm 10.1103. 62.022311/PhysRevA.XNUMX.
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevA.62.022311
Trích dẫn
[1] Chung-You Shih, Sainath Motlakunta, Nikhil Kotibhaskar, Manas Sajjan, Roland Hablützel, và Rajibul Islam, “Địa chỉ quang học ba chiều có thể lập trình lại và độ chính xác cao của các ion bị bẫy để điều khiển lượng tử có thể mở rộng”, npj Thông tin lượng tử 7, 57 (2021).
Các trích dẫn trên là từ SAO / NASA ADS (cập nhật lần cuối thành công 2021 / 06-29 14:57:15). Danh sách có thể không đầy đủ vì không phải tất cả các nhà xuất bản đều cung cấp dữ liệu trích dẫn phù hợp và đầy đủ.
Không thể tìm nạp Crossref trích dẫn bởi dữ liệu trong lần thử cuối cùng 2021 / 06-29 14:57:13: Không thể tìm nạp dữ liệu được trích dẫn cho 10.22331 / q-2021 / 06-29-487 từ Crossref. Điều này là bình thường nếu DOI đã được đăng ký gần đây.
Bài viết này được xuất bản trong Lượng tử dưới Creative Commons Ghi công 4.0 Quốc tế (CC BY 4.0) giấy phép. Bản quyền vẫn thuộc về chủ sở hữu bản quyền gốc như các tác giả hoặc tổ chức của họ.
PlatoAi. Web3 được mô phỏng lại. Khuếch đại dữ liệu thông minh.
Nguồn: https://quantum-journal.org/ con / q-2021 / 06-29-487 /
