GSJ24Factory Clase

Implementa la fábrica mágica de cultivo de estado de Gidney, Shutty y Jones (2024) para producir lógica >>|<<T⟩ estados de las operaciones de nivel físico.

El cultivo del estado mágico aumenta gradualmente el tamaño y la confiabilidad de un estado mágico dentro de un parche de código de superficie, usando aproximadamente el mismo número de puertas físicas que una puerta CNOT de cirugía de lattice de confiabilidad equivalente. El enfoque refina las ideas de Knill (1996), Jones (2016), Chamberland (2020), Gidney (2023/2024), Bombin (2024) y Hirano (2024).

En comparación con los enfoques anteriores de destilación de estado mágico, el cultivo utiliza un orden de magnitud menos de redondeos cuánticos para alcanzar tasas de error lógicas tan bajas como 2·10⁻⁹ menores de 10⁻ruido uniforme despolarizado del circuito. La reducción del ruido del circuito a 5·10⁻⁴ mejora la tasa de error lógica factible a 4·10⁻¹¹.

La factoría se parametriza mediante datos de simulación calculados previamente (desde el muestreo de Monte Carlo en https://doi.org/10.5281/zenodo.13777072) que asignan tasas de error físicas a (logical_error, num_qubits, volumen, pasos) tuplas para pares de distancia admitidos.

Hiperparámetres: distancia: tupla (d_color, d_surface) especificando la distancia del código de color y la distancia de código expuesta usada en el protocolo de cultivo. Los valores admitidos son (3, 15) y (5, 15). Una distancia de código de color mayor (5 frente a 3) produce tasas de error lógicas más bajas a costa de un mayor número de cúbits y más pasos de tiempo.

Referencia:

C. Gidney, C. Shutty, C. Jones, "Cultivo del estado mágico: estados de crecimiento T con 78% reducción de la sobrecarga", arXiv:2409.17595 (2024). https://arxiv.org/abs/2409.17595
Datos de simulación: https://doi.org/10.5281/zenodo.13777072

Constructor

GSJ24Factory(syndrome_extraction_depth: int = 4, passthrough: bool = False, *, distance: tuple[int, int] = (3, 15))

Parámetros

Nombre	Description
syndrome_extraction_depth	Valor predeterminado: 4
passthrough	Valor predeterminado: False

Parámetros de palabra clave únicamente

Nombre	Description
distance	Valor predeterminado: (3, 15)

Métodos

provided_isa
required_isa

provided_isa

provided_isa(impl_isa: ISA, ctx: ISAContext) -> Generator[ISA, None, None]

Parámetros

Nombre	Description
impl_isa Requerido
ctx Requerido

required_isa

static required_isa() -> ISARequirements

Atributos

syndrome_extraction_depth

Número de ciclos de código expuesta necesarios por extracción de síndrome. El valor predeterminado es 4.

syndrome_extraction_depth: int = 4

passthrough

Si es True, el ISA de salida incluye las instrucciones ISA de entrada (físicas) junto con los estados T lógicos generados. Si es False (valor predeterminado), solo se proporcionan los estados T lógicos.

passthrough: bool = False

distance

distance: tuple[int, int] = (3, 15)