科学家成功实现自旋量子比特的定制化量子纠错

近日，瑞士BM量子公司的Bence Hetényi及其研究团队取得一项新进展。经过不懈努力，他们成功实现自旋量子比特的定制化量子纠错。相关研究成果已于2024年3月26日在国际知名学术期刊《物理评论A》上发表。

在这项研究中，研究人员着眼于一类先进的纠错码，这类码仅需最近邻连通性，且能够通过最小权重完美匹配实现快速解码。与表面码相较，XZZX码、低连通性表面码、XYZ2匹配码和Floquet码在错误阈值、连通性或是逻辑量子比特编码方面均展现出不同的优势。研究人员针对这些纠错码，提出了相应的自旋量子比特布局方案，并特别考虑了自旋读出时所需的参考量子比特。此外，他们还深入探讨了这些码在电路级噪声下的性能表现，包括空转阶段门、读出过程以及量子比特退相干过程中可能出现的不同错误率。

据悉，半导体结构中的自旋量子比特为大规模二维集成带来了曙光，有望实现在同一芯片上集成控制电子器件的壮举。然而，在此平台上进行量子纠错操作时，必须充分考虑自旋量子比特的独特特性。例如，量子比特的读出过程涉及一个额外的量子比特，如对退相干的强偏置。