Các nhà nghiên cứu University of Saskatchewan đạt kỷ lục về hiệu suất Hyperbolic Surface Code cho các kiến trúc chịu lỗi dạng mô-đun

Trong một bài báo nghiên cứu được công bố trên arXiv, các nhà nghiên cứu Ahmed Adel Mahmoud và Dr. Steven Rayan từ Centre for Quantum Topology and Its Applications (quanTA) tại University of Saskatchewan đã chứng minh các họ hữu hạn rõ ràng của mã bề mặt hyperbol được tối ưu hóa về hình học, đạt đến giới hạn mở rộng hiệu suất tối ưu được thiết lập bởi ranh giới Delfosse (η = kd²/n ∝ (log k)²).

Bằng cách nhúng các tương tác kiểm tra chẵn lẻ mật độ thấp lượng tử (qLDPC) lên các bề mặt hyperbol nén và tối ưu hóa các điều kiện biên định kỳ, nhóm nghiên cứu đã tăng gấp đôi khoảng cách mã và tăng gấp bốn lần hiệu suất mà không làm tăng số lượng qubit hoặc trọng số kiểm tra. Trong số các họ được phát hiện, mã {6, 6} tối ưu [[51330, 17112, 10]] mã hóa 17,112 qubit logic thành 51,330 qubit vật lý với hiệu suất kỷ lục là η ≈ 33.34—cao gấp 33 lần so với các mã toric 2D tiêu chuẩn.

Để giải quyết các giới hạn phần cứng vật lý, các tác giả đã tạo ra một trình biên dịch chia các mã này thành các mô-đun phẳng gồm 80 hoặc ít hơn qubit trên mỗi chip. Các mô phỏng cấp mạch dưới mô hình nhiễu giống SI1000 cho thấy các ngưỡng mạnh mẽ khoảng 0.22%, duy trì ở mức 0.17% ngay cả khi tỷ lệ lỗi CNOT giữa các mô-đun tăng gấp ba lần.