Remarks on Clifford codes
本文推导出判定Clifford code是否为stabilizer code的充要条件,并编制了小阶误差群下所有真实Clifford codes的表格。
2003-12-31 cs.ET quant-ph
A Classification of Transversal Clifford Gates for Qubit Stabilizer Codes
本文根据可横截实现的对角Clifford门集合对量子比特稳定子码进行分类,证明其门群必属于六个矩阵群族之一,并基于Rains的自同态矩阵代数理论给出了完整的对角Clifford对称性分类。
2025-07-14 quant-ph
Decoder- and Noise-Aware Optimization Framework for Clifford-Deformed Quantum Error-Correcting Codes
NNF Quantum Computing Programme(NNF量子计算计划);Niels Bohr Institute(尼尔斯·玻尔研究所);University of Copenhagen(哥本哈根大学)
本研究针对克利福德变形量子纠错码,提出EBBI算法,在电路级噪声下结合PyMatching解码器,发现B-XZZX码并证明其可扩展,为通用QEC码的可扩展CD优化奠定基础。
2026-10-12 quant-ph
Fault-tolerant conversion between stabilizer codes by Clifford operations
我们提出了一个方案,将一个稳定器代码转换成另一个稳定器代码的容错方式。该方案首先将两个代码以特定的形式,并进行从源代码到目标代码的转换,通过应用克利福德门。Clifford门是从两个代码之间的比较中选择的。在整个转换过程中,每一步的量子纠错保证了转换的容错性。作为例子,我们给出了三种转换:$[[5,1,3]]$稳定码与Steane码,Steane码与$[[15,1,3]]$ Reed-Muller码,以及Steane码与$(3,4)$ -QPC码。
2015-11-09 quant-ph
Topological color codes on Union Jack lattices: A stable implementation of the whole Clifford group
我们研究的错误阈值的拓扑色码的米字格上,允许完全实现整个克利福德组的量子门。在将误差校正过程映射到一个统计力学随机三体伊辛模型的米字格上后,我们用蒙特卡罗模拟计算了它在温度无序平面上的相图。令人惊讶的是,在米字格上的拓扑色码具有与三角形格上的色码以及Kitaev复曲面码相似的错误稳定性。增强的计算能力的拓扑颜色代码的米字格相对于三角形格子和复曲面代码证明了这种实现的固有的鲁棒性。
2010-01-25 cond-mat.dis-nn quant-ph
Fault-Tolerant Constant-Depth Clifford Gates on Toric Codes
针对2D环面码,提出并模拟了结合折叠横向门、Dehn扭转和单次逻辑Pauli测量的容错常深度逻辑门组,其能生成完整Clifford群并具备容错性与常深度特性。
2024-11-27 quant-ph
Clifford Gates by Code Deformation
拓扑子系统色码为拓扑码的优点增加了一个重要的功能:误差跟踪仅涉及在二维设置中测量2-局部算子。不幸的是,已知的计算方法是非常不实用的。我们给出了一种机制,实现所有的Clifford门代码变形在一个平面设置。特别是,我们使用扭曲编织和表达其影响的某些有色马约拉纳运营商。
2010-10-28 quant-ph
Projective error models: Stabilizer codes, Clifford codes, and weak stabilizer codes
University of Oslo(奥斯陆大学)
本文通过射影误差模型研究稳定码、克利夫顿码和弱稳定码的数学结构,并给出了非稳定码克利夫顿码的构造方法。
2026-02-25 math.RT quant-ph
Clifford Code Constructions of Operator Quantum Error Correcting Codes
最近,算符量子纠错码被提出来统一和推广消相干自由子空间、无噪声子系统和量子纠错码。本文介绍了一个自然的建设,这样的代码在克利福德码,一个优雅的推广稳定器码由于尼尔。利用量子理论的方法,导出了一种由有限域上的任意经典加性码构造算子量子纠错码的简单方法。
2006-10-18 cs.IT math.IT quant-ph
Transversal Clifford gates on folded surface codes
表面码和色码是两种具有互补性质的二维拓扑量子纠错形式。表面码具有较低深度的错误检测电路和开发良好的解码器来解释和纠正错误,而颜色码具有横向Clifford门,并且在实现给定码距离所需的物理量子位数量方面具有更好的编码效率。在颜色码和折叠表面码之间存在形式等价性,但它并不保证这些有利性质中的任何一个的可传递性。然而,等价性确实意味着折叠表面码上逻辑Clifford门的恒定深度电路实现的存在。我们通过构造两类具有横向Clifford门的折叠表面码来实现和改进这一结果。这种构造一般适用于任何维数的量子。最后讨论了这些编码在基于量子比特融合的通用量子计算中的具体应用。
2016-10-15 quant-ph
Clifford Hierarchy Stabilizer Codes: Transversal Non-Clifford Gates and Magic
Institute for Advanced Study(高等研究院);IBM Quantum, IBM T.J. Watson Research Center(IBM量子,IBM T.J.沃森研究中心);Kavli Institute of Theoretical Physics(卡弗里理论物理研究所);King’s College London(伦敦国王学院)
本文研究了Clifford层级稳定码中超越Clifford的非Clifford门和魔法,通过自动对称性构造了转置非Clifford逻辑门,并在不同维度中实现了超越Bravyi-König界限的逻辑门。
2026-05-19 cond-mat.str-el hep-th quant-ph
Fold-Transversal Clifford Gates for Quantum Codes
该研究将折叠概念从表面码推广到CSS码,提出仅用横向门和量子比特置换实现LDPC量子码逻辑操作的通用方法,并在Bring's code上验证,限制其4比特逻辑子空间可得到完整Clifford群。
2024-06-10 quant-ph
Targeted Clifford logical gates for hypergraph product codes
本研究基于CSS码逻辑Clifford电路设计框架,推导生成Clifford群的四类算子辛矩阵,实现超图乘积码族任意码的靶向逻辑门设计,并给出$[[18,2,3]]$环面码的逻辑电路实例。
2025-08-29 cs.IT math.IT quant-ph
Hybrid Clifford Codes via Operator Algebra Quantum Error Correction and Projective Representation Theory
University of Oslo(奥斯陆大学);University of Guelph(圭尔夫大学);University of Texas at Dallas(德克萨斯大学达拉斯分校)
本文通过算子代数量子纠错框架和投影表示理论,将 Clifford 码推广到混合经典-量子信息与投影表示设置,提出了新的混合子空间和子系统 Clifford 码,并扩展了基本表示论量子纠错定理。
2026-11-05 math.OA math.RT quant-ph
Hybrid Lattice Surgery: Non-Clifford Gates via Non-Abelian Surface Codes
University of Oxford(牛津大学);Florida State University(佛罗里达州立大学)
本文提出通过混合晶格手术在标准表面码中实现非Clifford门和魔法态的方法,并扩展至更高层级的Clifford层级及超限门。
2026-09-17 cond-mat.str-el hep-th quant-ph
Efficient encoding of the 2D toric code logical state using local Clifford gates
提出一种仅用局域 $CX$ 和 $H$ 门、深度 $2L+1$ 的电路高效编码二维环面码逻辑态的算法。
2025-10-16 quant-ph
Asymptotically good CSS codes that realize the logical transversal Clifford group fault-tolerantly
Dept. of ECE, IISc, Bengaluru(印度科学学院电子与电气工程系)
本文提出一种构造支持容错逻辑横贯Z旋转的CSS码框架,得到渐近优良的CSS码,实现逻辑横贯克莱因群,同时研究CSS-T码的性质与条件。
2026-04-07 cs.IT math.IT quant-ph
Non-Abelian Quantum Low-Density Parity Check Codes and Non-Clifford Operations from Gauging Logical Gates via Measurements
California Institute of Technology(加州理工学院);Harvard University(哈佛大学);Stanford University(斯坦福大学)
本文提出通过测量和反馈校准逻辑门来构造非阿贝尔qLDPC码的方法,并展示了该方法可用于实现非Clifford操作。
2026-02-12 cond-mat.str-el quant-ph
Exact $\mathbb{Z}_2$ electromagnetic duality of $\mathbb{Z}_2$ toric code is non-Clifford
School of Natural Sciences, Institute for Advanced Study, Princeton(普林斯顿高等研究院自然科学学院);Department of Applied Physics, The University of Tokyo(东京大学应用物理系)
研究发现,二维Z₂扭码的精确Z₂电磁双解必须是非Clifford的,因Clifford电路无法实现精确的内部Z₂对称性,而Clifford电路的对称性代数为Z_{2^m}(m≥2).
2026-03-31 cond-mat.str-el hep-th quant-ph
A four-dimensional toric code with non-Clifford transversal gates
一个四维复曲面代码的设计进行了探讨,找到一个能够实现逻辑$\mathsf{CCCZ}$门横向晶格的目标。所建立的晶格是八重镶嵌,这是四维欧几里得空间的规则镶嵌,其基础4-胞是八重或超菱形。这不同于基于超三次曲面细分的常规4D复曲面代码点阵,超三次曲面细分相对于逻辑$X$和$Z$对称,并且仅允许实现横向Clifford门。这项工作进一步发展的拓扑维度和横向门的Clifford层次之间建立的连接,推广了已知的设计实现横向$\mathsf{CZ}$和$\mathsf{CCZ}$在二维和三维,分别。
2020-10-05 quant-ph
Transversal non-Clifford gates for quantum LDPC codes on sheaves
本文通过将 qLDPC 码的逻辑算子视为几何曲面并利用交点数定义非 Clifford 操作,构造了一类支持横向非 Clifford 门的量子 LDPC 码,其抽象基础是层诱导链复形上的杯积。
2024-10-18 cs.CC cs.IT math.IT
Low overhead Clifford gates from joint measurements in surface, color, and hyperbolic codes
容错量子计算最有前途的途径之一是利用拓扑量子纠错码,如$\mathbb{Z}_2$表面码。逻辑量子比特可以基于边界缺陷、空穴或体扭曲缺陷以各种方式在表面码中编码。然而,提出的容错实现的Clifford组在这些计划是有限的,往往需要不必要的开销。例如,在某些平面和空穴编码中的Clifford相位门已经被提出使用昂贵的状态注入和蒸馏协议来实现。在本文中,我们表明,在任何编码方案的逻辑量子比特,我们可以容错实现完整的克利福德群通过使用联合测量涉及一个单独的适当编码的逻辑辅助。这使我们能够提供新的低开销实现的表面和颜色代码的完整的克利福德组。它还提供了第一个提出的实现全Clifford群的双曲码。我们进一步使用我们的方法来为少量的逻辑量子比特提出最先进的编码方案;例如,对于代码距离$d = 3,5,7$,我们提出了一种使用$60, 160, 308$(分别)物理数据量子比特的方案,这允许在两个逻辑量子比特上实现完整的逻辑Clifford群。据我们所知,这是迄今为止的最佳方案,因此可能有助于在小型近期量子计算机中演示容错逻辑门。
2019-01-10 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el quant-ph
Fault-Tolerant Logical Clifford Gates from Code Automorphisms
本文提出利用稳定子码的自同构群构造容错逻辑 Clifford 门,通过将码映射为二元线性码并用 MAGMA 计算自同构,给出严格算法、Python 实现及多种码上的门构造示例。
2025-05-09 quant-ph
No-Go Theorem on Fault Tolerant Gadgets for Multiple Logical Qubits
University of Maryland, College Park(马里兰大学帕克分校);QUICS(量子信息科学中心)
本研究证明了多逻辑量子比特容错装置无法实现完整克莱因群,限制了容错克莱因装置设计,并表明多逻辑量子比特稳定码不存在。
2026-07-14 quant-ph
Decoding Merged Color-Surface Codes and Finding Fault-Tolerant Clifford Circuits Using Solvers for Satisfiability Modulo Theories
通用容错量子计算机将需要使用有效的协议来实现执行算法所需的编码操作。在这项工作中,我们将展示如何求解可满足性模理论(SMT求解器)可以用来自动化建设的Clifford电路具有一定的容错性能,我们将我们的技术应用到一个容错的魔术状态准备协议。该协议的一部分要求将以颜色代码编码的魔术状态转换为以表面码编码的魔术状态。由于隐形传态的步骤涉及解码的颜色代码合并的表面码,我们开发了一个解码算法,适用于这样的代码。
2022-08-09 cs.AR quant-ph
Poking holes and cutting corners to achieve Clifford gates with the surface code
表面码是目前实现容错量子计算的主要方案。在其优势是过多的已知方式,容错克利福德操作可以执行,即通过变形的拓扑结构的表面,通过融合和分裂的代码,甚至通过编织工程马约拉纳模式使用扭曲缺陷。在这里,我们提出了一个统一的框架来描述这些方法,可以用来更好地比较不同的计划,并促进混合计划的设计。我们的统一包括识别扭曲缺陷的角落的平面代码。这种识别使我们能够通过代码变形交换平面代码的角来执行单量子位Clifford门。我们分析的方式,不同的计划可以结合起来,并提出了一个新的逻辑编码。我们还展示了如何所有的克利福德门可以实现与平面代码没有损失的距离使用代码变形,从而提供了一个有吸引力的替代辅助介导的计划来完成克利福德组与晶格手术。
2017-05-17 cond-mat.str-el quant-ph
Quantum Rainbow Codes: Achieving Linear Rate, Growing Distance and Transversal Non-Clifford Gates with Generalised Colour Codes
Okinawa Institute of Science and Technology(冲绳科学技术大学院大学);University College London(伦敦大学学院)
本研究提出彩虹码,实现线性速率、增长距离和可转置非克莱因门的量子纠错码,为魔法态蒸馏参数γ的减小提供新方法。
2025-12-15 math.CO quant-ph
Magic Quantum Code Surgery
Yale University(耶鲁大学);Harvard University(哈佛大学);Massachusetts Institute of Technology(麻省理工学院);Stony Brook University(石溪大学);University of Maryland(马里兰大学);IBM Quantum, T. J. Watson Research Center(IBM量子,T.J.沃森研究中心);IBM Denmark(IBM丹麦);University of Sydney(悉尼大学)
提出一种在QLDPC码中容错测量横向克利福德逻辑算子的广义框架,通过变形码结构实现非克利福德门和魔法态制备,保持LDPC性质并线性保持距离。
2026-10-06 cond-mat.str-el quant-ph
Leveraging Correlated Decoding for Bias-Tailored Compass Codes
Duke University(杜克大学)
本文通过电路级模拟,在偏置噪声下使用相关最小权重完美匹配解码器,提高了Clifford变形罗盘码的阈值。
2026-05-26 quant-ph
Constant-rate quantum codes with low-weight stabilizers and full logical Clifford actions via transversal and fold-transversal gates
OptQC Corp.(OptQC公司);RIKEN Center for Quantum Computing (RQC)(理化学研究所量子计算中心);Department of Applied Physics, Graduate School of Engineering, The University of Tokyo(东京大学工学研究科应用物理系)
本文构造了一族恒定速率、稳定子权重亚对数增长的量子码,仅用横向和折叠横向门即可实现完整逻辑Clifford群,为低空间开销容错量子计算提供路径。
2026-09-30 quant-ph
Multispin Clifford codes for angular momentum errors in spin systems
本文利用自旋系统的角动量对称性,在集体对称子空间中构造了具有八面体对称性的多自旋量子纠错码,可纠正二阶角动量误差,并实现了与surface code距离缩放相当且支持横向Clifford操作的新编码。
2023-05-02 quant-ph
Asymptotically Good Quantum Codes with Addressable and Transversal Non-Clifford Gates
本文构造了首族渐近好量子码,支持横向可寻址的非克利福德CCZ门,通过深度为一的物理电路实现任意三个逻辑量子比特上的逻辑门,改进了先前具有逆多对数参数的构造。
2025-07-07 quant-ph
Constant depth fault-tolerant Clifford circuits for multi-qubit large block codes
采用大分组码将$k>1$量子比特编码成$n$物理量子比特的容错量子计算(FTQC)方案由于编码速率高,可以在很大程度上潜在地减少资源开销。然而,针对编码量子比特的容错(FT)逻辑操作很难找到和实现,这通常不仅需要非常大的资源开销,而且需要很长的$\textit{in-situ}$计算时间。本文主要研究Calderbank-Shor-Steane $[\![ n,k,d ]\!]$(CSS)码及其逻辑FT Clifford电路。我们表明,一个任意的逻辑Clifford电路的深度可以实现容错$O(1)$步骤\emph{in-situ}通过Knill或Steane综合征测量电路,有效地准备合格的辅助状态。特别地,对于满足$k/n\sim Θ(1)$的那些码,逻辑级上的Clifford电路实现的资源缩放可以与物理级上的资源缩放相同,直到一个常数,该常数与码距离$d$无关。有了一个合适的管道来产生辅助状态,我们的计划只需要一个适度的资源成本,在物理量子位,物理门,和计算时间非常大规模的FTQC。
2020-08-01 quant-ph
Spacetime codes of Clifford circuits
本文提出将任意 Clifford 电路的输出比特串视为线性码并构造对应时空稳定子码,从而把电路故障纠正转化为稳定子码纠错,并给出高效构造与 LDPC 译码方法。
2023-05-26 cs.IT math.IT quant-ph
Native Non-Clifford Gates in Quantum LDPC Codes: Conditions, Synthesis, and Scaling Limits
School of Electrical Engineering and Telecommunications, UNSW Sydney(新南威尔士大学电气工程和电信学院);Centre for Quantum Software and Information, University of Technology Sydney(悉尼科技大学量子软件与信息中心)
本文提出qLDPC码中本征CCZ魔态喷泉的结构条件,通过魔态友好三元组和超图模型,证明在满足特定条件时可实现恒定深度的CCZ门操作。
2026-08-04 cs.IT math.IT quant-ph
A Note on Clifford Stabilizer Codes for Ising Anyons
本文统一了 Ising 任意子 Majorana 稳定子码与二元经典码之间的联系,证明 $\mathbb{F}_2^{2n}$ 的 q-迷向子空间可生成对易 Clifford 算子并对应删余自正交码。
2025-03-11 cs.IT math.IT quant-ph
Measurement-free code-switching for low overhead quantum computation using permutation invariant codes
University of Sheffield(谢菲尔德大学);Macquarie University(麦考瑞大学)
本文提出了一种无测量的代码切换协议,利用排列不变码实现低开销的通用量子计算,通过切换稳定器码和PI码来实现更高效的非Clifford门操作。
2025-09-16 quant-ph
Computing with qLDPC Codes by Climbing the Chain Map Hierarchy
Harvard University(哈佛大学);Stanford University(斯坦福大学)
该研究开发了用于qLDPC码逻辑计算的链映射层级框架,实现了Clifford和非Clifford逻辑门的常深度幺正实现,为qLDPC码计算提供了统一语言。
2026-09-04 cond-mat.str-el quant-ph
Transversal Injection: A method for direct encoding of ancilla states for non-Clifford gates using stabiliser codes
容错、纠错的量子计算通常被认为是实现大规模量子算法的关键,这些算法可能会带来极具影响力的科学或商业结果。在容错纠错框架中实现一组通用的量子门操作会受到“不愉快守恒”的影响。一般来说,无论采用什么纠错技术,通用门集合中总是有一个元素携带显著的资源开销-无论是物理量子位,计算时间,还是两者。具体来说,这是由于非Clifford门的应用。一个常见的方法来实现这些门的稳定器代码,如表面码是一个组合的三个协议:状态注入,蒸馏和门隐形传态。这些协议与逻辑运算(如CNOT门)相比会增加资源开销,并为任何纠错量子算法提供量子位资源。在本文中,我们介绍了一个非常简单的协议,以潜在地减少这种开销的非克利福德门:transmittance注入。横向注入在标准编码之前修改稳定器代码中所有数据量子位的初始物理状态,并导致直接准备一大类单量子位状态,包括非克利福德逻辑门的资源状态。初步结果表明,在更大的距离高质量的结晶,并激励对这项技术的进一步研究。
2022-11-22 quant-ph
Hardware-tailored logical Clifford circuits for stabilizer codes
本文提出一个数学框架,将稳定子码上实现任意逻辑Clifford幺正操作的任务转化为离散优化问题,整合硬件连接约束并优化Clifford规范,从而为$[[8,3,2]]$码找到容错逻辑Hadamard电路,并实现整体编译以节省资源。
2025-05-26 quant-ph
Universal Fault Tolerance with Non-Transversal Clifford Gates
我们提出一个通用框架,通过标志小工具实现任意克利福德电路的容错,允许横向T门与非横向克利福德门结合,以O(d^2 log(nd^2 log n))辅助比特实现距离d容错,并在[[15,1,3]]码上演示了非横向Hadamard门。
2025-10-09 quant-ph
Quantum Logic Codes: Complete Transversal Logical Clifford Instruction Sets for High-Rate Stabilizer Quantum Error Correcting Codes
NVIDIA(英伟达)
研究稳定子量子纠错码的横向逻辑门能力,构建了旋转表面码中深度为一的横向S门和2D环面码中深度为一的块内CZ门,并提出一种高码率非LDPC CSS码族,具有常数深度的完全横向逻辑Clifford基指令集架构。
2026-06-12 math-ph math.MP quant-ph
Self-dual bivariate bicycle codes with transversal Clifford gates
International Center for Quantum Materials, School of Physics, Peking University(北京大学物理学院量子材料国际中心)
本研究提出了一类自对偶双变量自行车码,实现了更高的编码率和横向Clifford门,适用于高阈值、低开销的量子记忆。
2026-01-11 cond-mat.str-el math-ph math.MP
Implementing Clifford Gates on Stabilizer Codes via Measurement
本文提出通过测量与校正操作在任意稳定子码中实现 Clifford 门的方法,给出保持码距的充分条件,并用于 15 比特 Reed-Muller 码以极少可观测量实现逻辑 Hadamard 型门。
2025-02-07 quant-ph
Scalable Spider Nests (...Or How to Graphically Grok Transversal Non-Clifford Gates)
作为图形化参悟系列第二篇,本文用可扩展ZX-演算简洁表述蜘蛛巢恒等式并证明其可由单条新规则归纳导出,结合CSS码ZX图景刻画了任意CSS码中Clifford层级第三级的全部横向对角门。
2024-12-13 quant-ph
Constant-depth magic state cultivation with Clifford measurements by gauging
IBM Quantum, IBM T. J. Watson Research Center(IBM量子,IBM托马斯·J·沃森研究中心);IBM Denmark(IBM丹麦);University of Sydney(悉尼大学);IBM Almaden Research Center(IBM阿尔马登研究中心)
本文提出通过测量实现常深度的魔态培养,利用测量得到逻辑XS†测量,从而减少深度需求,获得与魔态培养相当的逻辑错误率。
2026-09-30 quant-ph
On the Fourier Transform Approach to Quantum Error Control
量子码是量子系统的状态空间的子空间,用于保护量子信息。一些常见的量子码类型是稳定子(或加性)码、从稳定子码获得的非稳定子(或非加性)码和克利福德码。这些分析的框架中使用傅立叶变换的有限群,有限群的问题是一个小组的量子错误组考虑。所有类别的代码,可以在这个框架中得到的探索,包括代码更一般的Clifford码。这些更一般的类(“直接和Clifford码的翻译”)的错误检测性能的特点。构造了实例代码,并给出了计算机代码搜索结果并进行了分析。
2012-08-24 quant-ph
Coded Clifford Measurements for Multiqubit Magic-State Cultivation
School of Electrical Engineering, Korea University(韩国大学电气工程学院)
本文证明魔法态培育中的多位经典记录等价于二进制线性码,利用 Clifford 测量实现最优距离四编码,使 CS 和 CCZ 态所需逻辑测量数分别从 8 和 12 降至 6 和 7,并在编译后降低 26.6% 开销。
2026-09-11 quant-ph
Synthesis of Logical Clifford Operators via Symplectic Geometry
量子纠错码可以用来保护量子计算中涉及的量子比特。这要求作用于受保护量子位的逻辑运算符被转换为作用于物理量子态的物理运算符(电路)。我们提出了一个数学框架,用于合成实现逻辑Clifford算子的稳定器代码的物理电路。通过将$\mathbb{C}^{N \times N}$中的期望物理Clifford算子表示为部分$2m \times 2m$二进制辛矩阵来实现电路合成,其中$N = 2^m$。我们的状态和证明两个定理,使用辛transvection有效地枚举所有辛矩阵,满足线性方程组。作为这些结果的一个重要推论,我们证明了对于$[\![ m,m-k ]\!]$稳定子码,每个逻辑Clifford算子都有$2^{k(k+1)/2}$辛解.然后通过将每个解分解为基本辛矩阵的乘积来获得所需的物理电路。我们组装的可能的物理实现,使他们的优化相对于一个合适的度量。此外,我们表明,任何电路,规范化的稳定器的代码可以转化为一个电路,集中的稳定器,同时实现相同的逻辑运算。我们的电路综合方法可以应用于任何稳定器代码,本文提供了一个证明的概念综合通用Clifford门的$[\![ 6,4,2 ]\!]$ CSS代码。最后,我们与经典的编码理论的角度来构建逻辑泡利运营商的CSS代码。由于我们的电路综合算法建立在逻辑泡利运营商的代码,本文提供了一个完整的框架,构建所有的逻辑Clifford运营商的CSS代码。实…
2018-03-19 cs.IT math.IT quant-ph
Beyond transversality: structure of Clifford circuits for CSS codes
Joint Center for Quantum Information and Computer Science, NIST/University of Maryland(量子信息与计算机科学联合中心,美国国家标准与技术研究院/马里兰大学)
本文刻画了与容错逻辑操作相关的四类CSS码的Clifford电路结构,定义了二重横截群等,确定了136个CSS码的二重横截群逻辑像,发现78个码的完整逻辑Clifford群由二重横截电路生成,还构造了三类CSS码。
2026-10-05 cs.IT math.CO math.GR
Construction of the full logical Clifford group for high-rate quantum Reed-Muller codes using only transversal and fold-transversal gates
The University of Tokyo(东京大学);The University of Osaka(大阪大学);University of Oxford(牛津大学)
针对自对偶量子Reed-Muller码族,仅用横向和折叠横向门构造完整逻辑Clifford群的生成集,实现任意可寻址Clifford门,无需辅助量子比特。
2026-09-30 quant-ph
A fault-tolerant non-Clifford gate for the surface code in two dimensions
容错逻辑门将消耗二维量子计算架构的大部分资源。在这里,我们将展示如何执行一个容错的非克利福德门的表面码,量子纠错码,现在正在密集的发展。这说明需要蒸馏或更高维的组件来完成一个通用的门集。该操作使用局部横向门和随量子位阵列的大小缩放的时间上的代码变形两者。门的一个重要组成部分是一个即时解码器。这些解码算法使我们能够利用三维模型的优势,只使用一个二维阵列的活量子位。我们的门是使用重量不大于4的奇偶校验完成的。因此,我们希望它能够适应不久的将来的技术。由于门避免了魔态蒸馏的需要,它可以大大减少表面代码量子计算的资源开销。
2021-04-16 cond-mat.str-el quant-ph
Non-Clifford gates between stabilizer codes via non-Abelian topological order
本研究提出通过非阿贝尔拓扑有序作为中间步骤,实现稳定子码间非克利福德逻辑门的协议,并具体展示了利用S_3量子双体生成受控电荷共轭门的方法,为分类非阿贝尔量子相的计算能力奠定基础。
2025-05-23 cond-mat.str-el quant-ph
Efficient Magic State Factory Via Transversal Non-Clifford Gate
Los Alamos National Laboratory(洛斯阿拉莫斯国家实验室);North Carolina State University(北卡罗来纳州立大学)
本文通过端到端模拟比较了基于代码切换的魔法态制备与魔法态培育的资源需求与性能,提出了结合相位反冲检查和横向非克利福德门的两种容错魔法态制备协议。
2026-06-16 quant-ph