第一列
量子軟體技術與應用開發
用於近期量子計算科技之量子糾錯設計
一個實務上有用的量子演算法可透過量子電路模型來實現。目前物理實驗作到的邏輯閘的保真度不夠高，且量子位元的存活時間有限。因此我們要引入量子糾錯的技術來保護量子態並作到容錯計算。本計畫要建立一個對近期量子設備來說實用的容錯計算藍圖，將以量子平面碼與GKP碼的鏈結方案為基礎，設計容錯計算的邏輯運算，並根據可靠度傳遞演算法而設計的軟式決定解碼器。為此目的，我們將發展各種量子糾錯的理論和技術。
量子平面碼與GKP碼的鏈結方案。利用多個編碼在GKP態（左）的量子位元來組成一個量子平面碼（右上）。解碼方式是利用訊息傳遞演算法，將量子穩定器量測所得的錯誤病徵資訊（右下）傳送至一系列的因數圖（中）處理。
團隊組成
技術亮點
有記憶性效果之可靠度傳遞解碼器
- 此技術欲解決問題：
傳統的可靠度傳遞解碼器在現代通訊系統中非常實用，但是它無法有效的處理上述有幾何性質的量子編碼。解決可靠度傳遞演算法無法在量子編碼有效運作的問題。 - 重要性/突破性：
引入數學理論中的記憶性，使得可靠度傳遞演算法可以抵抗錯誤訊息傳播、並同時提升演算法的收斂性以找到等價的答案。我們修改了原有的可靠度傳遞演算法的一個關鍵步驟，在數學上產生記憶效果，因此大幅改善可靠度傳遞演算法在量子編碼的解碼效能，是十幾年來一個難題的重大突破。更重要的是，此解碼器可應用於一般的量子碼。 - 與計畫未來研發方向的關聯性：
此演算法是計畫中發展量子解碼器核心。
量子平面碼的在傳統的BP及我們改良後的MBP的解碼效能。明顯可見MBP 大幅改善傳統 BP無法處理量子平面碼的問題。
出處：npj Quantum Information, 8, Article number: 111, 2