摘要 — 在当前的嘈杂中尺度量子 (NISQ) 量子计算时代,量子比特技术容易出现缺陷,从而导致各种错误,例如门错误、退相干/失相、测量错误、泄漏和串扰。这些错误对在 NISQ 设备中实现无错误计算提出了挑战。针对此问题提出的解决方案是量子纠错 (QEC),旨在通过三步过程纠正损坏的量子比特状态:(i) 检测:识别错误的存在,(ii) 解码:精确定位受影响量子比特的位置,以及 (iii) 校正:将故障量子比特恢复到其原始状态。QEC 是一个不断扩展的研究领域,涵盖了复杂的概念。在本文中,我们旨在全面回顾量子纠错的历史背景、现状和未来前景,以满足对量子物理及其相关数学概念不太熟悉的计算机科学家的需求。在本研究中,我们 (a) 解释 QEC 的基本原理并探索用于纠正量子比特错误的现有量子纠错码 (QECC),(b) 探索这些 QECC 在实施和纠错质量方面的实用性,以及 (c) 强调在当前 NISQ 计算机环境下实施 QEC 所面临的挑战。索引术语 — 量子纠错、量子计算、纠错码
主要关键词