A folded surface code architecture for 2D quantum hardware

doi:10.1038/s41534-026-01344-6

A folded surface code architecture for 2D quantum hardware

2026-08-05

0

OA

AI

DOI：10.1038/s41534-026-01344-6

原文链接

原文求助

摘要

En 中文

量子比特传输已成为扩展领先量子计算平台（包括半导体自旋、中性原子和离子阱量子比特）不可或缺的组成部分，它能够减少串扰并实现控制硬件的紧密集成。参考文献1提出了一种可扩展架构，利用短距离传输在严格二维设备上实现有效的三维连接。基于量子错误纠正的最新进展，我们展示了该架构能够在二维硬件上实现原生折叠表面码，将所有单量子比特逻辑Clifford门和子集量子比特中的逻辑CNOT门的运行时间从传统表面码晶格外科手术的${\mathcal{O}}(d)$降低到恒定时间。我们提出了这些操作的具体协议，并证明访问一个横向S门可使8T到CCZ魔法态提纯的空间时间体积比标准二维晶格外科手术方法减少一个数量级以上。最后，我们引入一种新的“虚拟堆叠”布局，更有效地利用该架构的准三维结构，实现这些二维设备上的高效多层路由。

A folded surface code architecture for 2D quantum hardware

摘要

期刊

机构

引用论文