量子错误缓解研究进展

由于与环境的相互作用及对量子设备的控制中存在的偏差,量子设备总是在不断产生错误.若不对这些错误加以处理,错误的积累会使得量子算法的实施变得毫无意义.成熟量子计算机的实现依赖于量子纠错技术以纠正量子设备中的错误.然而,由于量子纠错开销巨大,其难以在近期量子设备中实现.故在有噪声中等尺寸量子时代,以变分量子求解器为代表的量子算法选择量子错误缓解技术来压制错误,而非纠正它们.量子错误缓解允许仅通过中等大小的额外资源获得可以接受的计算精读,并已在理论及实验上展示出其可行性.旨在介绍与总结量子错误缓解领域的最新进展,并展望该技术未来发展的前景与方向.

一种同时纠正量子随机错误和量子突发错误算法(英文)

为了同时检测量子随机错误和量子突发错误,提出了量子事件错误检错码.通过利用构造的错误图样,该码不但检测并纠正错误发生的事件类型,而且可以检测到错误发生的种类、随机错误的数量、错误发生的长度甚至错误发生的位置.

量子纠错码的Gilbert-Varshamov界和有限酉几何

利用有限酉几何的计数结果给出量子纠错码[[n,k,d]]_q的一个界,它可看成是经典码Gilbert-Varshamov界的量子模拟,特别地,可以非构造性地证明如下结果:当n≥k+2d-2(这是量子Singleton界)时,则对充分大的素数幂q,纯的stabilizer量子码[[n,k,d]]_q均存在,还证明了对每个奇素数P,量子码[[6,2,3]]_p和[[7,3,3]]_p均存在。

在去相环境中原子态的确定性隐形传态

为了减小噪声环境对量子隐形传态的影响,针对去相环境噪声,提出了一种基于免退纠缠态和量子错误避免代码技术的量子隐形传态抗噪方案。在该方案中,将免退纠缠态的四量子比特作为量子纠缠信道,被传输的量子信息编码到两个量子比特。结果表明,整个隐形传输过程不会受到去相环境噪声的影响,并且具有100%成功几率。该研究对量子通讯的发展是有帮助的。

基于免退纠缠态的原子态隐形传输

量子隐形传态易受噪声环境的影响。为了减小这种不利影响,基于振幅衰减噪声模型,提出一种基于免退纠缠态和量子错误避免代码技术的量子隐形传态方案。在这个方案中,一种4比特的免退纠缠态被作为量子纠缠信道,被传输的单个比特的量子信息被编码为两个比特。该方案的优点是隐形传输具有非常高的保真度,并且具有100%成功率。该项研究对改善量子通讯有重要的作用。