我们分析地面代码基塔耶夫提出的拓扑量子纠错码。在这些编码中，量子比特被安排在非平凡拓扑表面上的二维阵列中，编码的量子操作与表面的非平凡同调循环相关。我们制定了错误恢复协议，并研究了这些协议的有效性。在误差率的非零临界值处，系统发生有序-有序相变；如果错误率低于临界值（准确度阈值)编码信息可以在一个大码块的限制内得到任意良好的保护。这种相变可以用三维模型精确模拟Z轴2淬火无序晶格规范理论。我们估计精度阈值，假设所有量子门地方的量子比特可以快速测量，多项式规模的经典计算可以即时执行。我们还设计了一种不需要测量或快速经典处理的稳健恢复程序；然而，对于这个过程，只有当量子比特被安排在四或更多空间维度。我们讨论了使用表面代码进行编码、测量和执行容错通用量子计算的过程，并认为这些代码为量子计算体系结构提供了一个很有前景的框架。

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©2002美国物理研究所。
2002
美国物理研究所
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