Universal Quantum Gate Set for Multi-Mode Schrödinger Cat States Stabilized by Non-Local Dissipation Engineering
University of Oslo（奥斯陆大学）；Norwegian National Security Authority（挪威国家安全局）
研究利用非局域耗散工程稳定多模薛定谔猫态实现通用量子计算，通过克尔非线性振荡器链及低维描述实现单比特控制，耦合稳定阵列实现纠缠操作，经数值模拟验证，确立其为通用玻色子量子计算潜在架构。
2026-10-28 quant-ph
Adaptive syndrome measurements for Shor-style error correction
本文提出自适应症状测量技术改进 Shor 容错纠错方案，利用连续轮次症状差异确定纠错症状，显著减少最坏情况和平均测量轮数，并适用于任意稳定子码，仿真表明可保持码距并提高伪阈值。
2023-07-28 quant-ph
Dissipatively Stabilized 0-n Fock Qubits for Noise-Biased Quantum Computing
California Institute of Technology（加州理工学院）；Amazon Center for Quantum Computing（亚马逊量子计算中心）；NVIDIA Corporation（英伟达公司）
该研究提出耗散稳定的0-n Fock量子比特架构，通过非线性多能级系统编码信息维持噪声偏置，可实现极低比特翻转概率，在重复码中仅d=9即可达到兆量子位级逻辑错误率，助力噪声偏置量子计算发展。
2026-08-27 quant-ph
Bias-preserving gates with stabilized cat qubits
已知使用表现出不对称或偏置噪声信道的量子位进行纠错的代码容量阈值比没有这种结构化噪声的量子位高得多。然而，目前还不清楚当考虑到实际电路级噪声时，这种改善会持续多少。这是因为不与主要误差交换的门的实现不偏置噪声通道。特别是，本地偏置保持控制非（CX）门，这是稳定器代码的重要组成部分，是不可能在严格的两级系统。在这里，我们通过在驱动非线性振荡器中使用稳定的猫量子比特来克服实现偏置保持CX门的挑战。这个量子比特的物理噪声通道偏向于相位翻转，相位翻转随着猫的大小线性增加，而比特翻转随着猫的大小呈指数抑制。值得注意的是，两个这样的猫量子比特之间的本机CX门的误差通道也由相位翻转主导，而位翻转保持指数抑制。这个CX门依赖于猫量子比特在相空间中旋转产生的拓扑相位。偏置保持CX门的可用性为针对偏置噪声猫量子比特定制的具有高阈值和低开销的容错代码开辟了一条道路。作为一个例子，我们分析了一个方案的级联错误校正使用猫量子比特。我们发现，具有中等大小的猫量子位的CX门的可用性，具有平均光子数<10，将容错阈值的严格下限提高了2倍，并将逻辑Clifford操作的开销降低了5倍。我们希望这些估计显着改善进一步优化和直接使用其他代码，如拓扑代码定制偏置噪声。
2019-05-01 quant-ph
Experimental signatures of a $\hat{Z}\hat{X}$ beam-splitter interaction between Kerr-cat and transmon qubits
Chandra Department of Electrical and Computer Engineering, University of Texas at Austin（德克萨斯大学奥斯汀分校查德拉电气与计算机工程系）
研究通过实验展示Kerr猫与transmon量子比特间的$\hat{Z}\hat{X}$光束分裂器相互作用，验证了其在量子纠错中的应用潜力，为混合架构的量子处理器发展奠定基础。
2026-10-07 quant-ph
Hybrid cat-transmon architecture for scalable, hardware-efficient quantum error correction
本研究提出以cat量子比特为数据比特、transmon为辅助比特的混合量子计算架构，通过设计纠缠门支持薄矩形表面码纠错，数值验证其可大幅降低量子比特资源开销，为硬件高效的可扩展量子纠错提供理论方案。
2024-10-30 quant-ph
Autonomous quantum error correction and fault-tolerant quantum computation with squeezed cat qubits
针对连续变量系统中的主要误差源--激发损耗，提出了一种利用压缩猫（SC）码的自治量子纠错方案.通过水库工程，我们表明，结构化耗散可以稳定的两个组件SC，同时自主纠正错误。这种耗散的实现仅需要三个玻色子模式之间或玻色子模式与qutrit之间的低阶非线性耦合。虽然我们提出的方案是设备独立的，它是很容易实现与当前的实验平台，如超导电路和捕获离子系统。与稳定猫相比，稳定SC具有更低的主导错误率和显着增强的噪声偏差。此外，SC的偏置保持操作具有低得多的错误率。在组合中，稳定的SC在与外部离散变量码级联时导致实质上更好的逻辑性能。表面SC方案实现了损失率$κ_1$和工程耗散率$κ_2$之间的阈值比的一个数量级以上的增加。在实际的噪声比$κ_1/κ_2 = 10^{-3}$下，重复SC方案即使在小的平均激发数4的情况下也可以达到$10^{-15}$逻辑错误率，这对于实际有用的量子算法已经足够了。
2022-10-24 quant-ph
Existence of Pauli-like stabilizers for every quantum error-correcting code
本文证明所有量子纠错码均可由交换的“Paulian”算子构成Paulian稳定子群来稳定，并通过受控门测量获取错误伴随式，为实现和发现新纠错码提供了可能途径。
2023-08-29 cs.IT math.IT quant-ph
Fault-tolerant quantum computing with a microwave Cat Bus
Fudan University（复旦大学）；Shanghai Qi Zhi Institute（上海人工智能实验室）
本文提出基于微波猫总线的无需转运的容错中性原子量子计算架构，其利用猫总线实现全对全连通，可大幅缩短校验子提取周期并提升误差阈值，为高速容错中性原子量子计算提供新方案。
2026-08-04 quant-ph
Entanglement-assisted codeword stabilized quantum codes with imperfect ebits
量子通信系统中的量子纠错码（QECC）通过使用无错纠缠比特（ebits）表现出改进的性能。在实际应用中，ebits不可避免地会出现错误，从而降低了码的纠错能力。先前的研究提出了两种不同的方案作为解决方案。仅使用一个QECC来校正接收器侧的错误（即，Bob）和在发送者侧（即，Alice）。另一种在每一侧使用不同的QECC。本文提出了一种利用单个非加性纠缠辅助码字稳定的量子纠错码（EACWS QECC）来纠正两侧错误的方法。我们使用的属性，有效的错误模式的数量减少尽可能多的ebits的数量。该属性导致使用相同数量的物理量子位的更大数量的逻辑码字。
2016-04-21 quant-ph
Degeneracy-preserving quantum non-demolition measurement of parity-type observables for cat-qubits
任何量子纠错方案的中心要求是执行错误校正子的量子非破坏测量的能力，对应于编码方案的特殊对称性。特别重要的是，这样的测量不引入额外的误差机制，不包括在校正方案的误差模型中。在这封信中，我们确保这样的鲁棒性，通过设计一个相互作用的测量设备，保持退化的测量观察。更准确地说，我们提出了一个方案，执行连续和量子非破坏测量的光子数宇称在微波腔。这对应于一类称为猫码的纠错码中的错误伴随式，猫码最近被证明对于量子信息处理是有效的和通用的。在我们的设计中，我们利用强非线性哈密顿的高阻抗约瑟夫森电路，耦合高Q腔存储腔模式的低Q读出之一。通过在其谐振处驱动读出谐振器，反射/透射信号的相位携带关于高Q模式的编码猫量子比特的奇偶类型可观测量的直接可利用信息。
2016-11-03 cond-mat.mes-hall quant-ph
Fault-Tolerant Quantum Error Correction: Implementing Hamming-Based Codes with Advanced Syndrome Extraction Techniques
Cheenta Academy for Olympiad & Research（Cheenta奥林匹克与研究学院）
本研究通过实现三种先进的症状提取技术，改进了基于汉明码的量子纠错，显著提升了误差抑制能力，实现了低至5.1×10⁻⁵的逻辑错误率。
2026-01-10 cs.ET quant-ph
Bosonic Pauli+: Efficient Simulation of Concatenated Gottesman-Kitaev-Preskill Codes
针对级联Gottesman-Kitaev-Preskill（GKP）码缺乏高效大规模仿真工具的问题，提出可高效仿真多模式且捕捉玻色子多模式动力学的玻色子Pauli+模型（BP+），验证了其准确性并展示其通用性。
2024-11-20 quant-ph
Loss-tolerant parallelized Bell-state generation with a hybrid cat qudit
本文提出一种利用相干光脉冲相位编码量子比特的并行贝尔态生成协议，通过XX奇偶性综合征检测并纠正光子丢失，实现容错的量子通信与计算。
2025-12-06 quant-ph
Coherent oscillations inside a quantum manifold stabilized by dissipation
操纵逻辑量子比特的状态通常是以使其暴露于退相干为代价的。容错量子计算通过在更大的希尔伯特空间的稳定流形内操纵量子信息来解决这个问题，希尔伯特空间的对称性限制了独立错误的数量。剩余的错误不会影响量子计算，并且在事后可以纠正。在这里，我们实现了超导腔中的薛定谔猫态的编码流形的自主稳定。我们展示了这些状态之间的Zeno驱动的相干振荡，类似于量子比特的拉比旋转，以防止相位翻转。这种门与量子纠错兼容，因此对于容错逻辑量子比特是至关重要的。
2017-11-13 quant-ph
Controllable non-Hermitian topology in a dynamically protected cat qubit
Fujian Key Laboratory of Quantum Information and Quantum Optics, Fuzhou University（福建量子信息与量子光学重点实验室，福州大学）；Department of Physics, Fuzhou University（福州大学物理系）；School of Physics and Mechanical and Electrical Engineering, Longyan University（龙岩大学物理与机电工程学院）；Hefei National Laboratory（合肥国家实验室）
研究通过双光子驱动和工程双光子损耗稳定猫量子比特，揭示了非厄米特谱拓扑中的高阶李维异常点，并展示相位控制其稳定性与拓扑不变量。
2026-04-22 quant-ph
Tracking Photon Jumps with Repeated Quantum Non-Demolition Parity Measurements
由于量子信息的脆弱性，量子纠错（QEC）是实用化量子计算机所必需的。在QEC中，信息被冗余地存储在一个大的希尔伯特空间中，并且必须监视一个或多个可观测量以揭示错误的发生，而不干扰编码在未知量子态中的信息。这样的可观测量，通常是多量子比特奇偶校验，例如，必须对应于编码方案固有的特殊对称性。<XXXX>对这些可观测量或错误综合征的测量也必须以量子非破坏（QND）的方式进行，并且比错误发生的速率更快。以前，能量本征态之间的量子跳跃的QND测量已经在诸如捕获离子、电子、腔量子电动力学（QED）、氮空位（NV）中心和超导量子比特的系统中进行。然而，到目前为止，还没有实现对错误综合征的快速和重复监测。在这里，我们跟踪一个可能的错误综合征，微波腔的光子数奇偶校验的量子跳跃，通过映射到一个辅助量子比特这个属性。这个量正是最近提出的一个方案所需的错误综合征，该方案使用谐振子中的薛定谔猫态来实现硬件高效保护的量子存储器。我们证明了投影性质的奇偶本征空间上的测量通过观察崩溃的相干态到偶数或奇数猫状态。与腔寿命相比，测量是快速的，具有高的单次保真度，并且每次测量保持宇称不变的概率为99.8%。结合之前实现的猫态中量子信息的确定性编码，我们演示的QND奇偶跟踪代表了实现延长量子比特寿命的主动系统的重要一步。
2013-11-11 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con quant-ph
Use of Faulty States in Cat-Code Error Correction
Imperial College London（帝国理工学院）；Okinawa Institute of Science and Technology Graduate University（冲绳科学技术大学院大学）；The Graduate University for Advanced Studies（综合研究大学院大学）；National Institute of Informatics（信息学国立研究所）
本文提出利用多组件桥梁态改进猫码纠错，通过扩展可接受的辅助态范围，以非线性相互作用受限的条件下实现syndrome提取。
2026-03-24 quant-ph
Error threshold estimation by means of the [[7,1,3]] CSS quantum code
量子计算中所需的状态受到退相干的极大影响。已经提出了几种方法来控制误差扩散。他们使用两个主要工具：容错结构和级联量子纠错码。在这项工作中，我们估计了进行足够长的量子计算所需的阈值条件。使用[[7，1，3]] CSS量子码和Shor方法来测量错误伴随式。不包括串联。利用去极化信道误差模型引入了退相干效应，通过数值仿真得到了几个阈值。关于在存储器中稳定的量子位的维持，错误概率必须小于2.9 × 10-5。为了以有效的容错方式实现一个或两个量子比特编码门，如果存储器错误概率小于1.3 × 10-5，则可以选择适当的非编码噪声门。此外，满足最后一个条件允许我们假设与等效的非编码过程相比更有效的行为。
2004-11-05 quant-ph
The Kerr-Cat Qubit: Stabilization, Readout, and Gates
宏观上不同的经典态的量子叠加，即所谓的薛定谔猫态，是量子精密测量、量子通信和量子计算的一种资源。特别是，振荡器中两个相反相位相干态的叠加编码了一个防止相位翻转错误的量子比特。然而，为了使这一概念成为编码和操纵错误保护量子信息的实用方法，必须克服几个挑战。必须通过稳定这些高度激发态来维持保护，同时，系统必须与编码量子位上的快速门和编码信息的量子非破坏性读出兼容。在这里，我们实验证明了一种新的方法，用于产生和稳定的薛定谔猫态的基础上克尔非线性和单模压缩在超导微波谐振腔之间的相互作用。我们表明，在横向弛豫时间的稳定，错误保护量子比特的单光子Fock态编码的增加超过一个数量级。我们在时间尺度上执行所有单量子位门操作，速度比最短相干时间快60倍以上，并在稳定条件下演示了受保护量子位的单次读出。我们的研究结果展示了快速量子控制与稳定宏观态固有的误差鲁棒性的结合，并开辟了使用这些状态作为量子信息处理资源的可能性。
2020-08-18 quant-ph
QAdapt: A Noise-Adaptive Neural Pre-Decoding Framework for Quantum Error Correction
Beijing Zhongke Qhub Technology Co., Ltd.（北京中科瓴湖科技有限公司）；Center for Quantum Information, Institute for Interdisciplinary Information Sciences, Tsinghua University（清华大学交叉信息研究院量子信息中心）；Institute of Computing Technology, Chinese Academy of Sciences（中国科学院计算技术研究所）
研究针对容错量子计算中硬件噪声非平稳及分布偏移导致的性能问题，提出噪声自适应神经预解码框架QAdapt，在基准数据上显著降低量子纠错的逻辑错误率与解码延迟。
2026-08-03 cs.LG quant-ph
Experimental Realization and Characterization of Stabilized Pair Coherent States
对相干态（PCS）是Glauber相干态到两个谐振子的理论推广。它是一类有趣的非高斯连续变量纠缠态，也是一种很有前途的量子纠错码：对猫码的核心。本文报道了微波光子在两个超导腔中的成对相干态的实验演示。我们实现了一个跨腔双光子驱动的耗散过程，它保持了腔之间的光子数差，并将状态稳定到一个特定的复振幅。我们进一步介绍了一种量子子空间层析成像技术，该技术可以直接测量高维量子态的单个相干元素，而无需全局层析重建。我们的特点是我们的双模量子态与多达4个光子在每个腔使用这个子空间层析成像与直接测量的光子数差和联合维格纳函数。我们确定的寄生腔和我们的耗散水库模式之间的交叉克尔相互作用作为一个突出的退相通道，限制了我们目前的计划中的稳态相干。我们的实验为研究量子光学和在超导电路中实现多模玻色子码提供了一套库工程和状态表征工具。
2022-09-23 quant-ph
Comparison of ancilla preparation and measurement procedures for the Steane [[7,1,3]] code on a model ion trap quantum computer
我们在一个具有弹道输运的模型离子阱结构上安排了Steane [[7，1，3]]误差校正。我们比较了一级错误率的综合征提取使用Shor方法的辅助准备在验证猫状态的Diabenzo-Aliferis方法没有验证。该研究考察了量子纠错电路的延迟和错误如何随可用辅助设备的数量以及辅助设备准备和测量协议的选择而变化。我们发现，除了少数例外的Diabenzo-Aliferis方法没有猫状态验证优于标准的Shor方法。我们还发现，额外的辅助总是减少延迟，但并没有显着改变的错误，由于高的记忆保真度。
2013-05-13 quant-ph
Protecting a Bosonic Qubit with Autonomous Quantum Error Correction
为了从脆弱的物理量子比特构建通用量子计算机，有效地实现量子纠错（QEC）是一个基本要求和核心挑战。QEC的现有演示是基于离散错误综合征测量和自适应恢复操作的时间表。这些活动例程是硬件密集型的，容易引入和传播错误，并且预计将消耗大规模量子计算机中的绝大多数处理能力。原则上，QEC可以通过定制量子系统内的耗散来自主和连续地实现，但这种策略迄今为止仍然具有挑战性。在这里，我们编码一个逻辑量子比特在薛定谔猫多光子态的超导腔，并证明了一个纠正耗散过程，直接稳定的错误综合征运营商：光子数奇偶校验。仅用连续波控制场实现，这种被动协议实现了对单光子损失的自主校正，并将多光子量子比特的相干时间提高了两倍以上。值得注意的是，QEC是实现在一个温和的硬件设置，既没有高保真度读出，也没有快速的数字反馈，在技术上的复杂性所需的先前QEC演示。与其他误差抑制和相位稳定技术兼容，我们的实验表明，在未来的量子计算架构中，油藏工程作为主动QEC的资源有效的替代或补充。
2020-10-06 quant-ph
Error Rates and Resource Overheads of Repetition Cat Qubits
我们估计和分析的错误率和资源开销的重复猫量子比特方法的通用和容错量子计算。通过双光子耗散稳定的猫量子比特表现出极有偏置的噪声，其中比特翻转错误率随平均光子数呈指数抑制。在最近的一项工作中，我们建议使用1D重复码来抑制剩余的相位翻转误差通道。事实上，在猫量子比特上仅使用偏置保持门，就有可能在重复猫量子比特的水平上构建一组通用的容错逻辑门。在本文中，我们执行蒙特卡罗模拟的所有电路实现保护逻辑门，使用电路级的错误模型。此外，我们分析了两种不同的方法来实现容错Toffoli门的重复猫量子比特。这些数值模拟表明，非常低的逻辑错误率可以实现合理的资源开销，并与参数，是在短期电路QED实验的范围内。
2021-03-31 quant-ph
Bosonic quantum computing with near-term devices and beyond
Chalmers University of Technology（查尔姆斯理工大学）
本研究通过开发玻色子量子码和量子LDPC码，探索了容错量子计算的实现方法，并提出了故障复杂性框架以分析动态纠错协议。
2025-12-17 quant-ph
Quantum computation with cat qubits
该讲义介绍非线性多光子驱动耗散稳定的猫量子比特自纠错特性，给出超导电路实现方案及无比特翻转错误的偏置保持逻辑门，助力高效容错量子处理器研发。
2023-01-03 quant-ph
Designing High-Fidelity Zeno Gates for Dissipative Cat Qubits
本文通过重新设计耗散猫量子比特的库模式，提出四种高保真且保持偏置的芝诺门方案，以克服现有门操作中未受保护噪声标度差的问题，并兼顾近期可实现与长远实现两种路径。
2023-07-23 quant-ph
Stroboscopic Stabilization of Cat Qubits
School of Physics, The University of Sydney（悉尼大学物理学院）；RIKEN Center for Quantum Computing, RIKEN（理研量子计算中心）；Quantum Research Institute and Department of Physics, University of Michigan（密歇根大学量子研究所和物理系）
研究猫量子比特的频闪稳定化，提出基于与辅助两能级系统重复相互作用的新范式，克服现有方案局限，兼容更多平台，保留噪声偏差并扩展到压缩猫量子比特，使单光子损失错误可部分校正。
2026-07-10 quant-ph
Construction of Bias-preserving Operations for Pair-cat Code
具有去极化误差的容错量子计算通常需要苛刻的误差阈值和资源开销。如果操作可以保持高噪声偏置-由具有小比特翻转误差的移相误差主导-我们可以实现具有更有利的误差阈值的硬件高效容错量子计算。与二能级物理系统不同，多能级系统（如谐振子）可以实现一组理想的偏置保持量子操作，同时使用连续工程耗散或哈密顿保护来稳定到编码子空间。例如，用驱动耗散或克尔非线性稳定的猫码可以拥有一组偏置保持门，同时连续校正玻色子失相误差。然而，cat码与针对激发损失误差的连续量子纠错不兼容，因为连续监视奇偶校验以校正光子损失误差是具有挑战性的。在这项工作中，我们推广的偏置保持操作对猫码，这可以被视为猫码的多模推广，兼容连续量子纠错对玻色子损失和失相错误。我们的研究结果打开了大门，硬件高效的强大的量子信息处理与偏置保持操作和连续的量子纠错同时纠正玻色子损失和失相错误。
2022-08-14 quant-ph
Bias-Preserving Gates and Quantum Error Correction With Dual-Rail Cat Codes
Chalmers University of Technology（查尔姆斯理工大学）；Indian Institute of Science Education and Research, Pune（印度科学教育研究所浦那分校）；University of Gothenburg（哥德堡大学）
提出双轨猫码（DRCC），结合内层猫码与外层双轨结构，实现偏压保持逻辑门和确定性单光子损失纠错，为硬件高效、抗擦除的容错量子计算提供新方案。
2026-09-01 quant-ph
Unconditional preparation of nonclassical states via linear-and-quadratic optomechanics
储层工程使得能够在噪声环境中稳健地制备纯量子态。我们展示了如何一个新的家庭的量子态的机械振荡器可以稳定在一个腔，是参数耦合到机械位移和位移的平方。腔体由三个音调驱动，分别在红色边带、腔体谐振和第二个蓝色边带上。这样稳定的状态是有限数量声子的叠加（压缩和位移）。它们显示了包含玻色子系统的两个非经典原型的独特特征：通过调整驱动的强度，人们实际上可以从单声子状态移动到薛定谔猫状态。该方案是确定性的，取代测量和反馈回路的需要，并且不需要初始化的振荡器的基态。因此，它能够无条件地制备宏观物体的非经典态。
2018-12-10 quant-ph
Cultivating logical catalysts for fault-tolerant dyadic phase rotations
Cornell University（康奈尔大学）
提出表面码培养协议，通过相位反冲生成精确的二元相位门Z^{2^{-b}}的可重用逻辑催化剂状态，实现恒定深度的在线非克利福德操作，消除近似误差。
2026-06-26 quant-ph
SpiderCat: Optimal Fault-Tolerant Cat State Preparation
University of Oxford（牛津大学）；University of Amsterdam（阿姆斯特丹大学）；QuSoft
本文提出SpiderCat方法，通过构造最优电路实现容错猫态制备，显著扩展了容错实现的范围并改进了资源计数。
2026-03-05 quant-ph
Fault Tolerance by Construction
University of Oxford（牛津大学）
本文提出一种通过构造设计容错量子电路的框架，利用故障等价性确保电路在噪声下的正确性，并验证了其在综合征提取和猫态制备中的高效性。
2026-03-31 quant-ph
Dark spin-cats as biased qubits
本文提出一种基于基态塞曼能级中暗态构成的“暗自旋猫”偏置原子量子比特，通过光耦合实现，在强驱动下可自主稳定并显著抑制比特翻转错误，适用于所有原子平台。
2025-03-24 quant-ph
Fault-tolerant quantum computation using large spin cat-codes
提出基于大自旋 qudit 的 spin-cat 容错纠错协议，设计保秩 CNOT 等通用门及无测量幅度纠错，并在中性原子方案中验证其更高阈值与更低开销。
2024-06-11 quant-ph
Repetition Cat Qubits for Fault-Tolerant Quantum Computation
我们提出了一个一维重复码的基础上，所谓的猫量子比特作为一个可行的方法，实现硬件高效的通用和容错的量子计算。通过双光子驱动耗散过程稳定的猫量子比特表现出可调的噪声偏置，其中有效的比特翻转误差随着光子的平均数量呈指数抑制。我们提出了一个实现的猫量子比特，保持这样的噪声偏置的一组门。结合这些基本量子比特操作，我们在重复猫量子比特的水平上构建了一组通用的完全受保护的逻辑门。这个集合包括单量子位准备和测量，非，受控非和受控-受控-非（Toffoli）门。值得注意的是，这种结构避免了昂贵的魔术状态准备，蒸馏和注射。最后，对猫量子比特的所有必要操作都可以通过对现有实验装置的轻微修改来执行。
2019-12-17 cond-mat.supr-con quant-ph
QECirc: A Community-Driven, FAIR Library of Quantum Error Correction Circuits
Technical University of Munich（慕尼黑工业大学）；MQSC（量子计算与系统中心）
QECirc是一个社区驱动的FAIR量子纠错电路库，提供可查找、可访问、可互操作和可重用的电路，以Stim和OpenQASM格式发布并附可视化，填补了从码描述到具体电路实现的空白。
2026-09-18 quant-ph
Stabilization of cat-state manifolds using nonlinear reservoir engineering
ETH Zürich（苏黎世联邦理工学院）；Fraunhofer Institute for Applied Solid State Physics IAF（弗劳恩霍夫应用固体物理研究所）
本文提出一种新型非线性共振工程方法，用于稳定多组分薛定谔猫态流形，通过分析增益与损耗哈密顿项的干涉特性，揭示了其在旋转对称性、能量分布和退化性方面的贡献，并展示了其在量子纠错中的应用。
2026-01-27 quant-ph
Engineering dissipation and control pulses for high-fidelity fault-tolerance quantum computing
Fujian Key Laboratory of Quantum Information and Quantum Optics, Fuzhou University（福州大学）；Department of Physics, Fuzhou University（福州大学）；Quantum Information Physics Theory Research Team, Center for Quantum Computing, RIKEN（理化学研究所）；Institute of Quantum Science and Technology, Yanbian University（延边大学）
本文针对猫态量子比特提出基于双光子耗散稳定与逆向工程绝热捷径的鲁棒控制协议，实现快速高保真态转移并抑制泄漏，为可扩展容错量子计算提供新框架。
2026-09-15 quant-ph
General Approach to Error Detection of Bosonic Codes via Phase Estimation
提出一种借助单辅助量子比特的自适应相位估计通用方法，用于检测玻色子码误差，精度达海森堡极限，并适用于多种码型及Fock态生成。
2025-07-05 quant-ph
High-performance repetition cat code using fast noisy operations
本文针对重复 cat 码提出利用快速含噪 CNOT 与快速辅助量子比特进行稳定子测量的优化，提高物理损耗比阈值并降低阈值下逻辑纠错开销。
2023-12-11 quant-ph
Letting the tiger out of its cage: bosonic coding without concatenation
本文提出一种无需级联的玻色子编码通用框架，利用满足类CSS同调条件的整数矩阵构造多模编码，统一了猫态、配对猫态、双轨等多种编码并产生新的类表面码。
2025-10-07 math-ph math.MP quant-ph
A diagrammatic field theory of quantum error correction
University of Saskatchewan（萨斯喀彻温大学）
该研究为量子纠错构建场论框架，围绕酉融合范畴中的融合空间码，区分诊断与综合征代数，给出精确可纠条件及测量恢复分解，通过伊辛理论举例，还证明条件阈值定理，最后指出相关表示理论和代数几何方向。
2026-07-13 hep-th math-ph math.AG
Pair-cat codes: autonomous error-correction with low-order nonlinearity
我们引入了一个驱动耗散双模玻色子系统，其水库导致同时损失的两个光子在每个模式和其稳定状态的叠加对相干/Barut-Girardello相干态。我们展示了如何在这个系统的稳态子空间中编码的量子信息在两种模式下对相位漂移（腔失相）具有指数免疫力。此外，通过连续监测逻辑状态的预期光子数之间的差异，可以保护信息免受任意光子丢失的影响。尽管使用更多的资源，双模式方案享有两个优势，其单模猫量子比特对应物方面的实现使用电流电路QED技术。首先，可以在不关闭当前可实现的耗散稳定过程的情况下完成对光子数差的监测。第二，每个模式需要较低的平均光子数，以享受至少与cat-code一样好的保护水平。我们讨论电路QED的建议，以稳定的代码状态，执行门，并防止光子丢失，通过积极的综合征测量或自主的程序。我们引入准概率分布，使我们能够代表固定的光子数差在二维复平面的双模态，而不是完整的四维双模相空间。将稳定器形式主义推广到非对角化稳定器，将双模码推广到多模。$M$模式代码可以防止在多达$M-1$模式中的任意光子损失或在任何一种模式中的任意损失和增益。
2018-10-01 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con quant-ph
