Chirurgia dei codici quantistici magici

Abstract degli autori

Le operazioni non-Clifford necessarie per la computazione quantistica universale possono essere implementate misurando operatori logici di Clifford. Presentiamo un quadro generalizzato per misurare in modo tollerante ai guasti operatori logici di Clifford trasversali nei codici quantistici a controllo di parità a bassa densità (QLDPC). Il nostro protocollo prende un qualunque codice QLDPC e lo deforma coinvolgendo qubit ausiliari aggiuntivi, in modo che un prodotto di stabilizzatori misuri l’operatore logico di Clifford desiderato. Dimostriamo che il codice deformato, stabilizzato da operatori di Clifford, rimane LDPC e che la sua distanza è preservata entro un fattore costante, indipendente dal numero di qubit fisici. Dimostriamo inoltre che la distanza di guasto della misura di Clifford rispetto agli errori sui qubit di dati e agli errori di misura cresce linearmente con la distanza del codice originale. Applichiamo i nostri metodi per implementare gate logici non-Clifford in sottoroutine rilevanti dal punto di vista algoritmico e per preparare stati magici nei codici quantistici stabilizzatori.