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Corrección cuántica de errores

Cuántico

Código de inversión de bit de 3 cúbits: un cúbit lógico se distribuye entre tres cúbits físicos, se introduce una inversión de bit en cualquier línea y dos cúbits auxiliares extraen un síndrome que identifica al responsable sin medir los datos. Una corrección por mayoría restaura el estado lógico y la fidelidad vuelve a uno.

Circuito en tiempo real síndrome 00, fidelidad 1
Quantum Error Correction6 components and 13 connections.PSI|ψ⟩do0o1o2EncodeENCEncodei0i1i2o0o1o2ChannelERRChanneli0i1i2o0o1o2s0s1SyndromeSYNSyndromei0i1i2s0s1dCorrectCORCorrectMOUT|ψ⟩
Quantum Error Correction

Introduzca una inversión de bit y avance por las fases de síndrome, decodificación y corrección. Active un cúbit o una puerta para consultar sus datos.

Introduzca una inversión de bit en cualquier cúbit físico. Las dos comprobaciones de Paridad identifican el responsable sin leer nunca α,β\alpha,\beta. Después, aplique la corrección y consulte la fidelidad.

Introducción de fallos

Traza causal de la señal pausado

Preparar ∣ψ⟩\lvert ψ\rangle Un cúbit lógico entra en el codificador.

Paso 1 / 6 Preparar |ψ⟩

Cuaderno: 6 componentes y 13 cables, modelados mediante paridad de estabilizadores + decodificador de síndrome

Laboratorio recomendado 8 de 18

Deduzca una inversión de bit a partir de la paridad del síndrome sin leer el estado lógico.

Se basa en: Visualizador del entrelazamiento de estados de Bell

Prediga y después compruebe

¿Qué información revelan las dos mediciones del síndrome?

Registre su predicción antes de que aparezca la explicación. Es una predicción, no una nota de examen.

Modelo que lo rige
∣0⟩L=∣000⟩, ∣1⟩L=∣111⟩  ⋅  s=(q0⊕q1, q1⊕q2)|0\rangle_L = |000\rangle,\ |1\rangle_L = |111\rangle \;\cdot\; s = (q_0{\oplus}q_1,\ q_1{\oplus}q_2)
Componentes
  • cúbit lógico →3\to 3 físicos
  • error XX configurable
  • 22 bits auxiliares de síndrome
  • decodificador por mayoría
Límites del modelo
  • corrige cualquier inversión de un solo bit
  • síndrome ∈{00,01,10,11}\in\{00,01,10,11\}
  • fidelidad lógica 0/10/1
Reto de diagnóstico El fallo está oculto. Dedúzcalo primero a partir de los cambios en las salidas.