量子纠错 (QEC) 代码可以通过使用冗余物理量子位编码容错逻辑量子位并使用奇偶校验检测错误来容忍硬件错误。当量子位离开其计算基础并进入更高能量状态时,量子系统中会发生泄漏错误。这些错误严重限制了 QEC 的性能,原因有两个。首先,它们会导致错误的奇偶校验,从而混淆对错误的准确检测。其次,泄漏会扩散到其他量子位,并随着时间的推移为更多错误创造途径。先前的研究通过使用修改 QEC 代码奇偶校验电路的泄漏减少电路 (LRC) 来容忍泄漏错误。不幸的是,在整个程序中始终天真地使用 LRC 并不是最优的,因为 LRC 会产生额外的两量子位操作,这些操作 (1) 促进泄漏传输,并且 (2) 成为新的错误源。理想情况下,只有在发生泄漏时才应使用 LRC,以便同时最小化泄漏和额外 LRC 操作产生的错误。然而,实时识别泄漏错误具有挑战性。为了能够稳健而高效地使用 LRC,我们提出了 ERASER,它推测可能已泄漏的量子比特子集,并且仅对这些量子比特使用 LRC。我们的研究表明,大多数泄漏错误通常会影响奇偶校验。我们利用这一见解,通过分析失败的奇偶校验中的模式来识别泄漏的量子比特。我们提出了 ERASER+M,它通过使用可以将量子比特分类为 | 0 ⟩ 、 | 1 ⟩ 和 | 𝐿 ⟩ 状态的量子比特测量协议更准确地检测泄漏来增强 ERASER。与始终使用 LRC 相比,ERASER 和 ERASER+M 分别将逻辑错误率提高了多达 4.3 × 和 23 ×。
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