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标准表面编码周期和单元胞 ， 该协议包含一系列操作单量子位哈达玛 ， 读取和初始化步骤 。 一个数据和测量量子位交替排列 ， 两个数据量子位与四个测量量子位相互作用邻居 。 在我们的方法中 ， 我们使用执行读出基于单态三重态能量的电荷转换 。 这个奇偶校验读取过程需要两个量子位 ， 表面编码单元细胞扩展为六个量子位元 。 因此 ， 该实现比通常的表面编码单位为四个量子位元 。 为了访问所有站点 ， 则包含一个附加的操作 。
【量子位模块】该操作是通过的组合实现的门交织在两个单量子位旋转之间的变化 。 量子门是通过转动相互作用 ， 这样量子位就会获得时间积分相位依赖于耦合量子比特的自旋态 。 一个操作可以以类似的方式实现 ， 但需要可调谐量子位共振频率差要小得多大于交互强度 。 测量量子位通过绝热方式初始化为从电荷状态移动到电荷状态 ， 如下在基于门的色散读出和初始化 。 然后执行单个量子位操作和两个量子位操作 ， 然后用色散法测量了自旋态读出 。
多重系统的投影测量量子位元可以实现非破坏性的单量子误差校正量子位 。 量子点量子位的完整表面编码周期 ， 共包括多个步骤 。 本文的工作重点是设计了一个可制造的量子位阵列架构 ， 我们的设想许多不同的表面编码方案 ， 甚至模拟量子基于我们的设计 ， 可以构建仿真算法 。 我们因此这里就不进行详细的分析了与我们的表面代码相关的特定错误阈值实现 。
需要一个新的容错错误阈值计算每个特定的量子位的编码和操作计划 ， 这是一个需要解决的关键挑战在未来 。 我们期望相关的容错错误如果操作的数量很大 ， 则阈值可以很大与之前报道的相比 。 最近的演示\u0002在硅 ， 量子中提供了单和双量子位门满足所有必需容错阈值的重要范围 。 两量子比特保真度的进一步改进是可以想象的 ， 因为通过对电荷对称点的操作实例量子点 。
对量子位模块执行逻辑量子操作在基于缺陷的表面代码中 ， 需要取消选择量子位为编织作业打洞 。 个别量子位选择由图所示的电路启用 ， 使用单词和位线 。 所需的洞将是有限的 ， 如大多数物理量子位将被用来创建逻辑量子位 。 所需要的量子位选择的不频繁性质允许这样做单独完成 ， 而不是全局完成 ， 我们通过使相关的j门失效 ， 从而隔离相关的数据量子位来自他们的测量量子位 。
散热这几乎是任何大规模活动的关键因素计算平台是冷却电源 。 详细分析基于在特定的设计和有针对性的操作上 ， 超越这一点工作 ， 因此将是极有价值的 。 重点领域的贡献的总功耗包括动态功率高 。 单个表面的能量耗散代码单元单元 。 其中量子个数为浮动存储器的电容 ， 且设置开关电压 ， 相对于地表码钟周期的活动因子 。
地面代码单元使用操作 ， 在一个完整的周期内 ， 浮动栅电极可以定期更新 。 但我们估计对于高保真量子位操作时间超过一秒将需要避免操作过程中出现重大漂移 。 我们假设这需要电容 ， 伴随约翰逊-奈奎斯特热 。 提供可耐受水平 。 单晶胞的耗散 。 这种功率曾经可以消散在更高的温度阶段和超级导线可以连接电路到远程电流将量子位芯片与耗散隔离的源 。
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