GSJ24Factory Classe

Implementa la fabbrica di coltivazione dello stato magico di Gidney, Shutty e Jones (2024) per la produzione logica >>|<<T⟩ stati delle operazioni a livello fisico.

La coltivazione dello stato magico aumenta gradualmente le dimensioni e l'affidabilità di uno stato magico all'interno di una patch di codice di superficie, usando approssimativamente lo stesso numero di cancelli fisici come un gate CNOT di chirurgia reticolare di affidabilità equivalente. L'approccio affina le idee di Knill (1996), Jones (2016), Chamberland (2020), Gidney (2023/2024), Bombin (2024) e Hirano (2024).

Rispetto agli approcci precedenti alla modernizzazione dello stato magico, la coltivazione usa un ordine di grandezza inferiore ai qubit-round per raggiungere i tassi di errore logici fino a 2·10⁻⁹ sotto 10⁻rumore di circuito depolarizzato uniforme. Metà del rumore del circuito a 5·10⁻⁴ migliora la velocità di errore logica ottenibile a 4·10⁻¹¹.

La factory è parametrizzata dai dati di simulazione pre-calcolati (dal campionamento Monte Carlo in https://doi.org/10.5281/zenodo.13777072) che esegue il mapping delle percentuali di errore fisiche a (logical_error, num_qubits, volume, passaggi) per le coppie di distanze supportate.

Parametri Hyper: distanza: tupla (d_color, d_surface) specificando la distanza del codice colore e la distanza del codice di superficie usata nel protocollo di coltivazione. I valori supportati sono (3, 15) e (5, 15). La distanza del codice colore più grande (5 vs 3) produce tassi di errore logici inferiori al costo del numero di qubit più elevati e più passaggi temporali.

Riferimento:

C. Gidney, C. Shutty, C. Jones, "Coltivazione dello stato magico: stati T in crescita con 78% riduzione del sovraccarico", arXiv:2409.17595 (2024). https://arxiv.org/abs/2409.17595
Dati di simulazione: https://doi.org/10.5281/zenodo.13777072

Costruttore

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

Parametri

Nome	Descrizione
syndrome_extraction_depth	Valore predefinito: 4
passthrough	Valore predefinito: False

Parametri di sole parole chiave

Nome	Descrizione
distance	Valore predefinito: (3, 15)

Metodi

provided_isa
required_isa

provided_isa

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

Parametri

Nome	Descrizione
impl_isa Necessario
ctx Necessario

required_isa

static required_isa() -> ISARequirements

Attributi

syndrome_extraction_depth

Numero di cicli di codice di superficie necessari per ciclo di estrazione della sindrome. Il valore predefinito è 4.

syndrome_extraction_depth: int = 4

passthrough

Se True, l'ISA di output include le istruzioni ISA di input (fisiche) insieme agli stati T logici prodotti. Se False (impostazione predefinita), vengono forniti solo gli stati T logici.

passthrough: bool = False

distance

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