可扩展的容错量子计算

【摘要】：消相干是量子计算机的物理实现所面临的一个主要的障碍。在现存的消相干物理因素无法消除的情况下 ,采用量子编码可以部分地克服这一障碍。但是 ,为了实现大规模的可扩展的量子计算 ,用于做容错计算的编码空间也应相应地能够被级联、扩展。我们考虑在某些具有局域噪声行为的系统中 ,如何级联它们的编码空间 ,实施容错的量子计算。具体而言 ,我们提出了“无相互作用子空间”的编码思想 ,将该思想与“无消相干子空间”量子编码的思想相结合 ,我们提出了不需要逻辑开关的可扩展的容错量子计算方案。另外 ,针对实际的物理系统 ,我们构造了在约瑟芬结电荷 qubit系统的可扩展容错量子计算方案。