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World File Search System纠错码
AdS/CFT 对应和量子误差校正
在经典计算中，位翻转错误发生的概率很小，可以使用冗余编码的思想来纠正，即将一个逻辑位编码为多个物理位，然后取逻辑位中出现次数最多的物理位来恢复逻辑位。例如，如果我们用 000 编码 0 并且发生一个错误，那么 100、010 或 001 将允许我们恢复 0。与经典纠错相比，量子纠错面临三大挑战。首先，不可克隆定理指出量子态无法复制，因此不能直接应用冗余编码。其次，任何测量都会破坏量子态的叠加。最后，除了离散的位翻转错误之外，量子态还存在连续错误，例如相移一定角度。事实上，这些挑战是可以克服的，某些错误可以通过量子纠错码 (QECC) 来纠正。QECC 定义了从 k 个逻辑量子位到 n 个物理量子位的映射。
连续量子纠错的实验演示
量子信息的存储和处理易受外部噪声影响，从而导致计算错误。抑制这些影响的有效方法是量子纠错。通常，量子纠错以离散轮次执行，使用纠缠门和对辅助量子位的投影测量来完成每轮纠错。在这里，我们使用直接奇偶校验测量以资源高效的方式实现连续量子位翻转校正码，消除纠缠门、辅助量子位及其相关错误。FPGA 控制器在检测到错误时主动纠正错误，平均位翻转检测效率高达 91%。此外，该协议将受保护逻辑量子位的弛豫时间增加了 2.7 倍，超过裸量子位的弛豫时间。我们的结果展示了多量子位架构中资源高效的稳定器测量，并展示了连续纠错码如何应对实现容错系统的挑战。
任意大小黑盒量子的误差抑制...
对于 NISQ 设备的应用而言，在不进行完全纠错的情况下有效抑制错误至关重要。错误缓解使我们能够在提取期望值时抑制错误，而无需任何纠错码，但其应用仅限于估计期望值，无法为我们提供作用于任意量子态的高保真量子操作。为了应对这一挑战，我们建议将错误过滤 (EF) 用于基于门的量子计算，作为一种实用的错误抑制方案，而无需诉诸完全量子纠错。结果是一个通用的错误抑制协议，其中抑制错误所需的资源与量子操作的大小无关，并且不需要对操作进行任何逻辑编码。只要遵守错误层次结构，即当辅助 cSWAP 操作的噪声小于要纠正的操作时，该协议就会提供错误抑制。我们进一步分析了 EF 在量子随机存取存储器中的应用，其中 EF 提供了硬件高效的错误抑制。
前列腺素A
随着电源电压的降低，集成存储单元的辐射敏感度急剧增加。尽管有一些纠错码 (ECC) 研究可以防止用于空间应用的存储器出现故障，但是对于选择最佳的具有二维汉明码的 ECC 产品类型来缓解存储器中的数据故障，并没有达成共识。这项工作引入了空间应用产品代码 (PCoSA)，这是一种基于汉明码和行和列奇偶校验的 ECC 产品，用于具有空间应用可靠性要求的存储器。通过注入 (i) 文献中已有的三十六种错误模式和 (ii) 最多七位翻转的所有可能组合来评估 PCoSA 的潜力。PCoSA 已经纠正了三十六种错误模式的所有情况，它对任何三位翻转的纠正率为 100%，对四位翻转的纠正率为 82.67%，对五位翻转的纠正率为 69.7%。
CS7400 (在线) 量子计算简介
量子计算有望为一类重要问题带来指数级加速。数十个量子比特的量子计算机已经得到演示，预计未来几年量子比特数量将超过百个。量子计算是一个跨学科领域，涉及的主题包括物理设备（离子阱、超导、自旋等）、纠错码（表面码或短码）、系统和架构（内存/微架构）、编译器和工具（模拟和编程）、算法和应用程序。本课程旨在为计算机科学和电子工程专业的学生提供量子计算的基本背景知识，并使他们掌握在真实量子计算机上编写代码和优化量子程序的技能。本课程将更多地关注量子计算的“计算”方面，并将涵盖近期（NISQ 计算模型）和长期（容错量子计算）量子计算的架构、编译器和应用程序。
CS7400 (在线) 量子计算简介
量子计算有望为一类重要问题带来指数级加速。数十个量子比特的量子计算机已经得到演示，预计未来几年量子比特数量将超过百个。量子计算是一个跨学科领域，涉及的主题包括物理设备（离子阱、超导、自旋等）、纠错码（表面码或短码）、系统和架构（内存/微架构）、编译器和工具（模拟和编程）、算法和应用程序。本课程旨在为计算机科学和电子工程专业的学生提供量子计算的基本背景知识，并使他们掌握在真实量子计算机上编写代码和优化量子程序的技能。本课程将更多地关注量子计算的“计算”方面，并将涵盖近期（NISQ 计算模型）和长期（容错量子计算）量子计算的架构、编译器和应用程序。
具有硅色中心的可扩展容错量子技术
量子网络和量子计算技术目前面临的扩展障碍归根结底是同一个核心挑战，即大规模分布高质量纠缠。在本文中，我们提出了一种基于硅中光学活性自旋的新型量子信息处理架构，该架构为可扩展的容错量子计算和网络提供了一个综合的单一技术平台。该架构针对整体纠缠分布进行了优化，并利用硅中的色心自旋（T 中心）的可制造性、光子接口和高保真信息处理特性。硅纳米光子光路允许 T 中心之间建立光子链接，这些 T 中心通过高度连通的电信波段光子联网。这种高连接性解锁了低开销量子纠错码的使用，大大加快了模块化、可扩展的容错量子中继器和量子处理器的时间表。
偏置定制量子 LDPC 码
偏差定制使量子纠错码能够利用量子比特噪声不对称性。最近，有研究表明，表面码的一种修改形式 XZZX 码在偏置噪声下表现出显著改善的性能。在这项工作中，我们证明量子低密度奇偶校验码也可以进行类似的偏差定制。我们引入了一种偏差定制的提升乘积码构造，该构造提供了一个框架，可将偏差定制方法扩展到二维拓扑码系列之外。我们给出了基于经典准循环码的偏差定制提升乘积码的示例，并使用信念传播加有序统计解码器对其性能进行了数值评估。我们在非对称噪声下进行的蒙特卡罗模拟表明，与去极化噪声相比，偏差定制码在错误抑制方面实现了几个数量级的提高。