Universal syndrome-based recovery for noise-adapted quantum error correction
Chalmers University of Technology（查尔姆斯理工大学）；Indian Institute of Technology Madras（印度理工学院马德拉斯分校）
本文提出一种算法方法识别任意码和噪声过程的错误综合征，并开发基于综合征的Petz恢复映射，在IBM量子硬件上实现噪声自适应QEC协议的盈亏平衡，量子比特T1时间提升三倍。
2026-09-10 quant-ph
Channel-Adapted Quantum Error Correction
量子纠错（QEC）是任何量子信息处理设备的基本概念。通常，QEC的设计对噪声过程的假设最少;这种一般性的假设在效率和性能方面付出了很高的代价。在物理系统中，误差不太可能是任意的;相反，我们将有合理的量子退相干结构模型。我们可以选择量子纠错码和专门针对最可能的错误的恢复操作。我们提出了一个凸优化方法来确定最佳的（平均纠缠保真度方面）恢复操作为一个给定的信道，编码，和信息源。这个问题可以通过半定规划（SDP）来解决。我们提出了计算算法，以产生接近最佳的恢复操作结构开始与投影综合征测量。这些结构化操作比计算最优值所需的SDP更具计算可扩展性;因此我们可以对更长的代码进行数值分析。使用拉格朗日对偶，我们绑定的结构化恢复操作的性能，并表明它们在许多相关的情况下是接近最优的。我们提出了两类信道自适应量子纠错码，专门设计的振幅阻尼信道。与相应的通用量子纠错码相比，这些量子纠错码具有更短的块长度和更高的速率。这两个类都是稳定器代码，并且具有稳定器恢复操作的良好保真度性能。编码、伴随式测量和伴随式恢复操作都可以用Clifford群操作来实现。
2007-06-22 quant-ph
Demonstrating Noise-adapted Quantum Error Correction With Break-Even Performance
Indian Institute of Technology Madras（印度理工学院马德拉斯分校）；Center for Quantum Information, Communication and Computing, IIT Madras（印度理工学院马德拉斯量子信息、通信与计算中心）；University College London（伦敦大学学院）
本研究利用适应噪声的3量子位量子错误校正方案，在IBM量子硬件上展示针对本征振幅阻尼噪声的破平衡性能，通过变分量子电路实现高效编码和解码，并结合动态解耦技术提高量子比特稳定性。
2026-04-01 quant-ph
Robustness-optimized quantum error correction
量子纠错码通常被设计为纠正错误，而不管它们的物理起源。在大型设备中，这是一个基本特征。然而，在较小规模的设备中，通常可以理解主要的误差源，并且可以利用这些知识进行更有效的纠错。因此，优化量子纠错协议在较小的设备中是有前途的策略。通常，这涉及通过解决适当的优化问题来将协议定制到给定的去相干信道。在这里，我们介绍了一种新的基于优化的方法，最大限度地提高了恢复故障的鲁棒性。我们的方法受到最近实验的启发，这些故障是逻辑错误的重要来源。我们用一个三量子比特模型来说明这种方法，并展示了短期实验如何从更强大的量子纠错协议中受益。
2020-06-04 quant-ph
Noise-adapted Quantum Error Correction for Non-Markovian Noise
针对非马尔可夫噪声，利用Petz恢复映射推广近似QEC条件，证明其即使在最大噪声下也能保护码空间，且优于标准稳定子码，并构造性能相近的马尔可夫Petz映射。
2024-11-14 math-ph math.MP quant-ph
Wigner distribution on a double cylinder phase space for studying quantum error correction protocol
我们引入了一个具有两对方位角坐标的准概率相空间分布。这种表示非常适合描述具有离散对称性的量子系统。作为一个应用实例，研究了利用量子不变态对连续变量编码态的量子纠错。我们还提出了一个实验方案来测量这种新的分布。
2020-05-19 quant-ph
Error correction with brickwork Clifford circuits
Institute for Logic, Language and Computation, University of Amsterdam（阿姆斯特丹大学逻辑、语言与计算研究所）；Qusoft（量子软件中心）；Centrum Wiskunde & Informatica（数学与计算机科学中心）
本文研究了随机一维Clifford砖块电路在对数深度下的量子误差校正能力，并给出了误差校正所需的深度上下界。
2026-02-24 quant-ph
Model Order Reduction for Open Quantum Systems Based on Measurement-adapted Time-coarse Graining
Princeton University（普林斯顿大学）
本文提出基于测量适应粗粒化的模型降阶技术，通过时间尺度τ和频带中心ω_0优化低阶模型，推导出有效量子主方程并提升解释能力。
2026-04-20 quant-ph
Noise-adapted qudit codes for amplitude-damping noise
本文提出一种针对振幅阻尼噪声的$[4,1]$ qudit纠错码，通过综合征提取实现噪声自适应恢复，保真度损失为$\mathcal{O}(γ^{2})$，并推广至$[2M+2, M]$码族。
2025-04-23 quant-ph
Universal Robust Geometric Quantum Control via Geometric Trajectory Correction
针对现有几何量子控制鲁棒通用性不足的问题，提出基于几何轨迹校正的通用鲁棒几何量子控制方案，引入充足演化参数校正系统误差，数值模拟显示其实现的任意几何门鲁棒性优于传统量子门，且在超导量子电路中具备高保真实现可行性。
2023-06-06 quant-ph
Robustness of operator quantum error correction with respect to initialization errors
在算符量子纠错（OQEC）理论中，可纠正性的概念是在假设状态在一个特定的子空间中被完美初始化的前提下定义的，该子空间的一个因子（一个子系统）包含被保护的信息。如果系统的初始状态不完全属于所讨论的子空间，则在应用噪声和误差校正之后，将状态限制到另外可校正的子系统可能不会保持不变。众所周知，在无消相干子空间和子系统（DFS）的情况下，如果允许不完美的初始化，则代码内部的完美酉演化的条件对噪声过程施加了更多的限制性条件。据信，这些条件是必要的，如果DFS是能够保护不完美的编码状态从随后的错误。根据类似的论点，一般的OQEC码也需要更严格的纠错条件，以解决不完美初始化的问题。在这项研究中，我们通过查看编码状态上的错误来检查这一要求。为了定量分析OQEC码中的错误，我们引入了一个衡量两种状态下的编码信息之间的保真度的子系统编码的情况下。本文的一个主要部分涉及的措施和推导其性质的定义。与以前所认为的相反，我们得到，更严格的条件是没有必要的，无论是对DFS，也不是一般的OQEC码。这是因为由于不完美的初始化而可能在代码内部产生的有效噪声是这样的，它只能用完美编码的状态来增加不完美编码的状态的保真度。
2008-03-22 quant-ph
Quantum Error Correction with Quantum Autoencoders
主动量子纠错是实现稳健量子处理器的核心要素。在本文中，我们研究了量子机器学习的潜力，在量子存储器中的量子纠错。具体来说，我们演示了如何以量子自动编码器的形式训练量子神经网络，以学习主动检测和纠正错误的最佳策略，包括空间相关的计算错误以及量子比特丢失。我们强调，量子自动编码器的去噪能力不仅限于保护特定状态，而且扩展到整个逻辑码空间。我们还表明，量子神经网络可以用来发现新的逻辑编码，最佳地适应潜在的噪声。此外，我们发现，即使在量子自编码器本身存在适度噪声的情况下，它们仍然可以成功地用于执行有益的量子纠错，从而延长逻辑量子比特的寿命。
2023-03-06 quant-ph
Robustness of the concatenated quantum error-correction protocol against noise for channels affected by fluctuation
在量子纠错中，噪声通道的描述不可能完全准确，噪声通道中总是会出现波动。研究发现，在考虑物理噪声信道起伏的情况下，平均有效信道只与物理噪声信道的平均值有关，物理噪声信道的平均值在这里起着独立误差模型的作用。现在，可以得出结论，在独立误差模型中，以前的工作中的结果也适用于存在波动的平均信道。在一些典型的情况下，我们在级联的QEC协议的5-qubit码，7-qubit的Steane码和9-qubit的Shor的数值模拟证实了这一猜想。对于5量子比特码，随着级联能级的增加，有效信道近似于去极化信道。对于Steane码，随着级联电平的增加，有效信道近似为一个Pauli信道。对于Shor码，在每一级中，有效信道近似于Pauli-$X$和Pauli-$Z$信道中的一个，在下一级级联中，有效信道近似于另一个。同时，数值结果表明，对于这些码，其逼近度随着级联电平的增加而增加，噪声信道的起伏随着级联QEC的执行而指数衰减。在纠错门限上，信道保真度标准差衰减比大致有一个稳定值。另一方面，量子过程矩阵（泡利形式）的非对角元素的标准偏差比对角元素的标准偏差衰减得更快。
2019-10-02 quant-ph
Qudit vs. Qubit: Simulated performance of error correction codes in higher dimensions
本研究对比qudit与qubit的纠错性能，通过构建带多维噪声模型和适配解码器的最小qudit纠错码线路并模拟，引入flag qudit抗钩错误后，2、3、5维qudit均获约10^-4量级的可比错误阈值，验证了高维qudit纠错的可行性与低开销潜力。
2025-09-05 quant-ph
Correction of chain losses in trapped ion quantum computers
本研究提出了一种基于量子错误校正码、信标量子比特和适应性解码器的方案，用于校正受困离子量子计算机中长链的量子比特丢失问题。
2025-11-20 quant-ph
Quantum clock synchronization and quantum error correction
我认为量子协议的时钟同步，并特别调查是否纠缠蒸馏或量子纠错码可以提高这些协议的鲁棒性。我还提请注意一些未回答的问题，相对论理论的量子测量。本文是根据2000年9月25日至26日在美国宇航局-国防部空间应用量子信息和时钟同步研讨会（QuICSSA）上的一次演讲撰写的。
2000-10-29 quant-ph
On the robustness of bucket brigade quantum RAM
我们研究了由Giovannetti，Lloyd和Maccone [Phys. Rev. Lett. 100，160501（2008）]。由于Regev和Schiff [ICALP '08 pp. 773]，我们证明了对于一类错误模型，当存储器用作量子搜索问题的预言机时，在桶旅量子存储器中每个门的错误率必须是$o(2^{-n/2})$阶（其中$N=2^n$是存储器的大小）.我们推测，这是任何现实的错误模型，将在实践中遇到的情况下，和超多项式许多Oracle查询的算法的错误率必须是超多项式小，这进一步激发了需要量子纠错。相比之下，对于诸如矩阵求逆的算法[Phys.Rev.Lett. 103，150502（2009）]或量子机器学习[Phys.Rev.Lett. 113，130503（2014）]，错误率仅需要是多项式小的，并且可能不需要量子纠错。我们介绍了一个电路模型的量子桶旅架构，并认为，量子纠错的电路导致量子桶旅架构失去其主要优势的一个小数目的“主动”门，因为所有的组件都必须积极纠错。
2015-12-10 quant-ph
Measurement-free quantum error correction optimized for biased noise
University of Stuttgart（斯图加特大学）；RWTH Aachen University（亚琛工业大学）；Forschungszentrum Jülich（于利希研究中心）
本文提出无测量量子纠错方案，针对中性原子平台的偏置噪声优化，通过减少噪声模型至泡利Z误差，提升误差率阈值，为构建可扩展的量子纠错系统奠定基础。
2025-12-17 quant-ph
Gauge subsystems, separability, and robustness in autonomous quantum memories
量子纠错为探索反馈控制、微观物理和非对易概率的相互作用提供了一个丰富的背景。在本文中，我们加深了我们对这种关系的理解，通过高层次的分析，我们以前提出的一类量子存储器模型，实现连续时间版本的著名的稳定器代码在自治的纳米光子电路，不需要外部时钟或控制。我们表明，在九量子位培根肖尔代码的存在下的计量子系统允许相应的纳米光子电路，大大改善光传播损耗的影响，优化布局，认为代码的可分性允许简化的恢复反馈协议，并提出了一个修改后的保真度度量量化现实的量子存储器的性能。我们对这些主题的处理利用了自治纳米光子电路的同质建模框架，但关键思想转化为传统的离散时间设置，基于测量的量子纠错。
2012-12-14 quant-ph
Approximate quantum error correction for generalized amplitude damping errors
我们提出了各种近似量子纠错方案的广义振幅阻尼（GAD）量子比特信道的性能的解析估计。具体来说，我们考虑稳定剂和非加性量子码。这种纠错方案的性能量化的纠缠保真度作为阻尼概率和非零环境温度的函数。整个工作中采用的恢复方案原则上适用于任意量子码，并且是适用于GAD错误模型的近似量子纠错框架的完美Knill-Laflamme恢复方案的模拟。我们还分析恢复和/或澄清一些以前已知的数值结果的极限情况下消失的环境温度，众所周知的传统振幅阻尼通道。此外，我们的研究表明，退化稳定码和自互补非加性码特别适合于GAD噪声模型的纠错。最后，通过比较最佳稳定子码和相同长度的非可加码的归一化纠缠度，我们发现非可加码不仅在编码维数上，而且在纠缠保真度上都优于稳定子码.
2014-03-16 quant-ph
Dissipative self-interference and robustness of continuous error-correction to miscalibration
我们推导出一个有效的运动方程内的稳定状态子空间的一个大家庭的马尔可夫开放系统（即，Lindbladian）由于他们的哈密顿量和系统浴耦合的扰动。在温和和现实的条件下，竞争耗散过程破坏性地干扰，而不需要微调，并在稳态子空间内不产生耗散。在量子纠错中，这些效应意味着连续纠错的Lindbladian对校准误差是鲁棒的，包括由代码无法检测到的算子组成的误校准。类似的干扰存在于更一般的系统中，如果实现特定的哈密顿驱动，导致耗散的相干抵消。在另一个极端，我们提供了一个简单的实现通用Lindbladian模拟。
2018-09-19 cond-mat.mes-hall math-ph math.MP
From quantum feedback to probabilistic error correction: Manipulation of quantum beats in cavity QED
研究了在双模驱动光腔中，由单个原子组成的开放量子系统中，如何实现量子反馈和概率纠错。通过条件测量和外加场的作用，可以操纵和控制基态叠加态，屏蔽相干性，修正量子误差。一个实验现实的情况下建模证明了在实验室实现的建议的鲁棒性。
2010-01-06 quant-ph
Robust nonadiabatic geometric quantum computation by dynamical correction
除了固有的抗噪声特性外，非绝热几何相位具有快速演化的性质，因此可以自然地用于构造具有优异性能的量子门，即，非绝热几何量子计算（NGQC）然而，以前的单回路NGQC方案对操作控制误差敏感，即，$X$错误，由于实施的限制。在这里，我们提出了一个强大的计划NGQC结合动态校正技术，它仍然只使用简化的脉冲，从而实验友好。数值结果表明，我们的方案可以大大提高门的鲁棒性在以前的协议，保留了几何相位的固有优点。此外，为了对抗由于$Z$误差引起的失相噪声，我们可以结合无消相干子空间编码策略。通过这种方式，我们的方案可以对这两种类型的错误都具有鲁棒性。最后，我们也提出如何在超导量子线路上以实验验证的技术来实现这个方案。因此，由于固有的鲁棒性，我们的方案提供了一个有前途的替代未来的可扩展容错量子计算。
2022-08-02 quant-ph
On proving the robustness of algorithms for early fault-tolerant quantum computers
针对早期容错量子计算中缺少鲁棒性分析方法的问题，本文提出一种用于相位估计的随机算法，分析其在两种噪声模型下的性能并得出噪声阈值，还计算出电路深度与退相干尺度的最大比率为0.916。
2025-02-13 quant-ph
Quantum Block Turbo Codes
IMT Atlantique（IMT大西洋学院）；Lab-STICC CNRS UMR 6285（Lab-STICC法国国家科学研究中心联合研究实验室）
本文提出作为Turbo乘积码量子类似物的量子分组Turbo码理论，描述其迭代译码算法并在去极化信道上针对不同分量码模拟性能，推动量子纠错理论发展。
2026-09-01 quant-ph
Three-level superadiabatic quantum driving
通过引入一个额外的哈密顿量，在给定的哈密顿量上产生一个完美的绝热转移的超绝热量子驱动，理论上分析了三能级系统中的转移。我们的出发点是受激拉曼绝热通道，通过不同的激光脉冲方案实现。我们确定每个方案的超绝热修正。讨论了各种超绝热传输方案的保真度、鲁棒性和传输时间。我们推导出所有的超绝热修正都是基于初态和终态之间的$π$ -（或近- $π$）-面积脉冲耦合。协议鲁棒性的好处克服了与三能级超绝热传输的实际实现相关的困难。
2014-02-06 quant-ph
Spin-augmented observables for efficient photonic quantum error correction
本研究提出利用微柱腔中固态发射器的自旋态作为测量量子比特，通过圆双折射作用与光子数据量子比特相互作用，实现高效光子量子纠错，该方案可适配多种资源需求且在强耦合区具有高纠缠保真度和腔损耗耐受性。
2022-11-25 quant-ph
Quantum Information Encoding, Protection, and Correction from Trace-Norm Isometries
我们引入了迹范数等距编码的概念，并探讨了它对被动和主动方法的影响，以保护量子信息免受错误。除了为“子系统原则”提供操作基础外[E。Knill，Phys.Rev.A74，042301（2006）]为了在物理系统中忠实地实现量子信息，我们的方法允许识别无噪声、可保护和可校正的量子码之间的附加显式连接。还分析了等距编码对不完美的初始化和/或偏离预期误差模型的鲁棒性。
2009-12-05 quant-ph
Quantum Error Correction for State Transfer in Noisy Spin Chains
对实验缺陷和噪声的鲁棒性能嵌入到量子模拟中吗？在本文中，我们报告了一个特殊的情况下，这是可能的。自旋链可以被设计成使得在不存在缺陷和噪声的情况下，未知的量子态仅由于系统的内在动力学而从链的一端传输到另一端。我们表明，编码成一个标准的纠错码（Calderbank-Shor-Steane码），可以嵌入到这个模拟任务，使修改后的纠错程序读出可以恢复足够低的噪声率在运输过程中。
2016-04-14 quant-ph
Approximate Dynamical Quantum Error-Correcting Codes
本文结合动力学码与近似量子纠错，利用策略码框架构造近似动力学码，并通过半定规划证明最优编码、解码和校验测量的唯一性与鲁棒性，同时提出时间 Petz 恢复映射。
2025-08-25 quant-ph
Quantum algorithms with local particle number conservation: noise effects and error correction
具有局域粒子数守恒的量子线路将量子计算限制在量子比特寄存器的希尔伯特空间的子空间内。在无噪声或容错的量子计算中，这些量被保留下来。然而，在存在噪声的情况下，演化的对称性可能会被破坏，并且在计算结束时可以对无效状态进行采样。另一方面，在理想情况下的子空间的限制建议的可能性，更资源有效的错误缓解技术的电路保持对称性，是不可能的一般电路。在这里，我们分析的概率留在这样的保偏子空间噪声下，提供了一个精确的公式，局部去极化噪声。我们将我们的研究结果的基准，去极化噪声下，对称性的XY-QAOA，它具有本地粒子数守恒对称性的鲁棒性，是一个特殊的情况下的量子交替算子Anonymous。我们还分析了选择的编码问题的算法的对称鲁棒性的影响，并讨论了一个简单的自适应位翻转码，以减少资源，以纠正破坏性的错误。
2020-11-13 quant-ph
Quantitative Robustness Analysis of Quantum Programs (Extended Version)
量子计算是一个最近非常感兴趣的话题，研究和工业都取得了实际进展。量子编程的一个主要挑战是处理执行过程中的错误（量子噪声）。因为量子资源（例如，量子位）是稀缺的，应用于体系结构级的经典纠错技术目前成本过高。但是，尽管这一现实意味着量子程序几乎肯定会有错误，但目前还没有原则性的方法来推理错误行为。本文试图填补这一空白，开发一个语义错误的量子while程序，以及对他们的推理逻辑。这种逻辑允许证明我们已经确定的属性，称为$ε$ -鲁棒性，它表征了理想程序和错误程序之间可能的“距离”。我们已经证明了逻辑的合理性，并在几个案例研究中展示了它的实用性，特别是：（1）分析量子伯努利工厂（QBF）和量子行走（QW）的噪声版本的鲁棒性;（2）证明不同纠错方案对单量子比特错误的有效性;（3）分析QBF容错版本的鲁棒性。
2018-12-01 cs.PL quant-ph
Dissipation-induced continuous quantum error correction for superconducting circuits
量子纠错（QEC）是实现高效量子信息处理（QIP）所需的长相干时间的关键步骤。在这个方向上的一个主要挑战是快速实时分析的错误症状的测量和相关的反馈控制。最近关于自主质量和环境控制的建议为克服这一困难开辟了新的前景。在这里，我们设计了一个AQEC方案的基础上，量子水库工程适用于超导量子比特。我们专注于一个三量子比特位翻转码，其中三个transmon量子比特色散耦合到几个低Q谐振器模式。通过只应用固定但精心选择的频率和振幅的连续波驱动器，我们设计了一个有效的相互作用哈密顿量，以疏散最终位翻转错误所产生的熵。我们提供了一个完整的分析和数值研究的协议，同时介绍了可实现的纠错率的主要限制。
2014-09-23 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con quant-ph
Enhancing Quantum Adversarial Robustness by Randomized Encodings
Tsinghua University（清华大学）；Shanghai Qi Zhi Institute（上海期智研究院）
量子物理学和机器学习之间的相互作用产生了量子机器学习的新兴前沿，先进的量子学习模型在解决某些具有挑战性的问题时可能优于经典模型。然而，量子学习系统容易受到对抗性攻击：在合法输入样本上添加精心制作的微小扰动可能会导致错误分类。为了解决这个问题，我们提出了一个通用的方案来保护量子学习系统免受对抗性攻击，通过酉或量子纠错编码器随机编码合法的数据样本。特别是，我们严格证明了全球和本地随机酉编码器导致指数消失的梯度（即贫瘠的高原）的任何变分量子线路，旨在增加对抗扰动，独立于输入数据和内部结构的对抗电路和量子分类器。此外，我们证明了量子分类器在局部酉对抗攻击下的脆弱性的严格界限。我们表明，随机黑盒量子纠错编码器可以保护量子分类器免受本地对抗性噪声和他们的鲁棒性增加，因为我们级联纠错码。为了量化鲁棒性增强，我们采用量子差分隐私作为量子分类器预测稳定性的度量。我们的研究结果为量子分类器建立了对抗性扰动的通用防御策略，为提高近期和未来量子学习技术的可靠性和安全性提供了有价值的指导。
2022-12-05 cond-mat.dis-nn cs.AI cs.LG
Noise-strength-adapted approximate quantum codes inspired by machine learning
本研究借助混合量子-经典机器学习发现两种具备噪声强度自适应特性的新型4量子比特振幅阻尼码，性能优于传统码，并推广至任意规模码族及二项式码变体，证明噪声强度适配可提升纠错能力。
2025-03-25 physics.comp-ph quant-ph
Robustness of Gauge Digitization to Quantum Noise
量子噪声限制了量子存储器在高能物理模拟中的应用。特别是，它打破了存储的量子态的规范对称性。我们研究这种影响的阿贝尔和nonabel理论，并证明，优化规范理论的量子存储器的数字化，以考虑噪声通道可以延长寿命之前完全失去规范对称性的$2-10\times$在其他一些数字化。这些结构也允许量子纠错来整合量子场的对称性，并优先考虑最大的规范违反。
2023-01-24 hep-lat quant-ph
Quantum Global Variational Learning for Quantum Error Correction
Meiji University（明治大学）
提出一种全局结构的量子神经网络，减少量子电路中酉矩阵数量，训练时间降低97%，训练完成率提升25%，实现100%训练成功率，纠错性能超越以往研究。
2026-06-16 cs.LG quant-ph
Quantum Error Correction Code in the Hamiltonian Formulation
文献中的量子纠错码的哈密顿模型往往是借助其稳定子形式构造的。但是已经有许多已知的非加性码的例子，它们超出了使用稳定器形式主义的标准量子纠错理论。本文提出了量子纠错码的另一种不涉及稳定子形式的哈密顿形式，并通过研究Shor九比特码及其推广给出了解释.在该哈密顿公式中，在特定时刻的幺正演化算子是从乘积基到量子纠错码的幺正基变换矩阵。该基变换矩阵作为一个纠缠量子算符，将一个分离态变换为纠缠态，从而明确地揭示了量子纠错码的纠缠特性。此外，由于它形成了Artin辫子群的幺正表示，所以量子纠错码可以用辫子算子来描述。此外，由于幺正演化算符是量子杨-巴克斯特方程的解，相应的哈密顿模型可以解释为杨-巴克斯特理论中的可积模型。另一方面，我们推广了Shor九量子比特码，并提出了一个称为量子纠错码的主题，使用Greenberger-Horne-Zeilinger状态产生新的非加性码和信道自适应码。
2008-01-28 cond-mat.other hep-th quant-ph
Microscopic analysis of the microscopic reversibility in quantum systems
我们研究了Monnai [arXiv：1106.1982（2011）]讨论的开放量子系统中微观可逆性的鲁棒性。在一般测量基的情况下，我们导出了正向跃迁几率和反向跃迁几率之间的精确关系。我们指出微观可逆性在一般情况下需要修正，并讨论了修正的物理意义。在某些过程中，一些校正项消失，我们数值证实，剩余的校正项变得可以忽略不计;微观可逆性几乎保持即使本地系统不能被视为宏观。
2011-10-31 cond-mat.stat-mech quant-ph
Shortcut to Chemically Accurate Quantum Computing via Density-based Basis-set Correction
本文提出将基于密度的基组校正（DBBSC）与量子计算拟设结合，通过实时定制基组逼近完备基组极限，在有限量子比特资源下实现化学精度量子计算，并可兼作量子硬件的经典后验能量校正。
2024-10-05 physics.chem-ph quant-ph
Preparing Renormalization Group Fixed Points on NISQ Hardware
噪声中尺度量子（NISQ）硬件通常限于低深度量子线路，以限制由不可靠的量子门引入错误的机会的数量。较少探索的替代方法是重复地应用具有期望的量子态的量子信道作为稳定固定点。在这种情况下，由于耗散自校正，增加电路深度可能是有益的而不是有害的。由MERA电路构造的量子信道可以用重整化群（RG）来解释，它们的不动点是RG不动点，即尺度不变系统，如共形场论。在这里，金和Swingle的理论建议的基础上，我们数值和实验研究的强大的准备的基态的临界伊辛模型使用电路改编的工作，Evenbly和白色。实验实现通过局部观测量的收敛性和稳定性中看到的重整化表现出自校正，并且基本上利用霍尼韦尔离子阱的“量子CCD”架构提供的测量和重置单个量子位的能力。我们还数值测试误差缓解零噪声外推方案特别适用于重整化电路，这是能够优于典型的外推方案，使用较低的门开销。
2021-09-20 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el quant-ph
Mixed-state topological order and error-correction thresholds in non-Abelian codes: rigorous results
King's College London（伦敦国王学院）；Cavendish Laboratory（卡文迪许实验室）
研究非阿贝尔码受噪声影响时的恢复阈值，提出通用严格技术，可捕捉二维码受任意局部噪声影响，证明一定噪声强度下逻辑信息可高精度恢复，噪声破坏态有混合态拓扑序特征，还介绍了方法在高维及相关噪声模型的应用。
2026-07-27 cond-mat.mes-hall cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Systematic Approach to Hyperbolic Quantum Error Correction Codes
University of Saskatchewan（萨斯喀彻温大学）；Centre for Quantum Topology and Its Applications (quanTA)（量子拓扑及其应用中心）；Department of Mathematics and Statistics, University of Saskatchewan（萨斯喀彻温大学数学与统计系）
本文提出基于超几何晶格的量子纠错码系统构建框架，通过超几何晶体学进展，开发了高效识别面循环和非平凡循环的超几何循环基算法，实现了CSS码的规模化评估与模拟，展示了超几何量子纠错码在编码率、误差阈值和码距等性能上的优势。
2026-04-04 cs.DS math.AG math.DG
