斯坦福大学开发了一种自动发现量子纠错方案的方法

来源：北京量子院

量子纠错可以延长量子信息的保持时间，对抗退相干。自治量子纠错方案把普通纠错所需的测量和反馈过程由外部主动变成被动的内部过程，可以通过耗散通道和驱动，从而用辅助比特持续地把系统积累的熵抽走。目前，针对不同的实验平台设计出好的自治纠错方案是很难的。

近日，斯坦福大学的研究人员开发了一种自动寻找能更好地保持量子信息的逻辑子空间及控制参数的方法，命名为AutoQEC。其寻找的控制参数是系统可用的驱动和耗散项系数，优化目标函数是允许相位旋转的条件下平均的态保持保真度，并采用伴随方法求梯度加速搜索。他们在一个玻色模式和一个辅助量子比特耦合的系统中进行了AutoQEC的演示，通过改变Fock空间中的哈密顿距离可以发现不同的纠错方案，当距离超过1时可得到超越break-even保真度(例如经典普通|0>和|1>编码保真度)的性能。对于距离2，他们找到一种√3码，并给出了具体实现方案。

随着经典仿真能力的提高，自动发现自治量子纠错方案可能用在更大的系统上，例如多逻辑比特以及相应的门操作，具体实现方案的设计也有望实现自动化。

论文信息：https://arxiv.org/abs/2108.02766

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