发表机构
Google Quantum AI; Department of Applied Physics, Yale University; Yale Quantum Institute, Yale University（谷歌量子人工智能; 耶鲁大学应用物理系; 耶鲁大学量子研究所）
机构由 AI 辅助整理，请以论文原文为准。AI 中文总结
本研究针对量子LDPC码，提出基于轮询稀疏化的低深度酉电路，实现完全可寻址且容错的两量子比特克利福德门，并通过多种码的数值模拟验证其普遍适用性。
AI 中文摘要
对于量子低密度奇偶校验（qLDPC）码，操纵单个逻辑信息单元的能力，即使用可寻址门，能够最大化其高效编码的效用。我们引入了显式的低深度酉电路，这些电路为二维平移不变qLDPC码的一个子集实现了完全可寻址且容错的两量子比特克利福德门。我们的横向酉操作是通过对轮询电路应用几何结构化的稀疏化过程来创建的。我们通过提出并数值模拟一系列在环面码、循环超图乘积码、颜色码、粗码和方向码之间的可寻址受控Z门，验证了我们协议的普遍适用性，展示了容错的类记忆逻辑错误率缩放。
英文摘要
For quantum low-density parity check (qLDPC) codes, the ability to manipulate individual logical units of information, i.e. the use of addressable gates, enables maximal utility of their efficient encoding. We introduce explicit low-depth unitary circuits that realize fully addressable and fault-tolerant two-qubit Clifford gates for a subset of two-dimensional translationally invariant qLDPC codes. Our transversal unitaries are created by applying a geometrically structured sparsification procedure to round-robin circuits. We verify the general applicability of our protocol by proposing and numerically simulating a range of addressable CZs between toric, cyclic hypergraph-product, color, gross, and directional codes, demonstrating fault-tolerant memory-like logical error rate scaling.
Comments10 pages main text (9 figures), 7 pages appendix
