Correzione dell'errore quantistico (QEC) è essenziale per l’informatica quantistica pratica,
poiché protegge le fragili informazioni quantistiche dagli errori codificandole
Spazi di Hilbert ad alta dimensione. I protocolli QEC convenzionali in genere richiedono
misurazioni ripetute della sindrome, feedback in tempo reale, e l'uso di multipli
qubit fisici per la codifica. Tali implementazioni pongono notevoli problemi tecnici
complessità, in particolare per i sistemi con ioni intrappolati, con elevate esigenze
precisione e scalabilità. Qui, realizziamo QEC autonomo con un qubit logico
codificato in più stati di spin interni di un singolo ione intrappolato, superando
il punto di pareggio per la durata del qubit. Il nostro approccio sfrutta l'ingegneria
accoppiamenti di movimento di rotazione per trasferire l'entropia indotta dall'errore in modalità di movimento,
che vengono successivamente dissipati attraverso il raffreddamento simpatico con un'ancilla
ione, eliminando completamente la necessità di misurazioni e feedback. Ripetutamente
applicando questo protocollo QEC autonomo sotto rumore iniettato a bassa frequenza, Noi
estendere la durata del qubit logico a circa 11.6 SM, sostanzialmente
durata superiore sia per il qubit fisico ($\simeq$0,9 ms) e il
qubit logico non corretto ($\simeq$0,8 ms), battendo così il pareggio
punto con protezione autonoma dell'informazione quantistica senza misurazione o
post-selezione. Questo lavoro presenta un approccio efficiente alla tolleranza agli errori
calcolo quantistico che sfrutta l'intrinseca struttura multilivello di intrappolato
ioni, fornendo un percorso distintivo verso architetture scalabili e robuste
memorie quantistiche con sovraccarico ridotto.

Questo articolo esplora i giri e le loro implicazioni.

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