Hibatűrő logikai műveletek szimulációja felületi kód foltokon
Ahhoz, hogy nagyméretű kvantumszámítógépekkel klasszikusan nehezen kezelhető problémákat is hatékonyan megoldhassunk, le kell küzdeni a számítógép komponenseit érintő, dekoherenciához vezető környezeti zajt. Az ehhez használt kvantumos hibajavító kódoknak a kvantuminformációt a számítás közben is védeniük kell, ún. hibatűrő kvantumszámítást megvalósítva.
A kvantumos hibajavító kódok legígéretesebb válfaja, skálázhatósága és magas hibaküszöbe miatt, az úgynevezett felületi kód (surface code). A felületi kóddal végzett hibatűrő kvantumszámítás legfontosabb alapművelete a kód foltjai közti több kvantumbites, hibatűrő logikai kapuk megvalósítása ún. rácsszabászati (lattice surgery) protokollokkal.
Munkánkban numerikus szimulációval karakterizáltunk, ill. optimalizáltunk protokollokat, amik a felületi kód foltjai között többkvantumbites műveleteket valósítanak meg, rácsszabászattal. Két folton a ZZ-operátor mérésének protokollját optimalizáltuk, a kódot alkotó fizikai kvantumbiteket érintő különböző Pauli-hibák, ill. kiolvasási hibák esetén. Ezután karakterizáltuk egy ezen protokollra építő művelet, a logikai CNOT-kapu két-kvantumbites Pauli-hibacsatornáját.
