J4 ›› 2014, Vol. 31 ›› Issue (2): 179-185.

• 量子光学 • 上一篇    下一篇

基于重叠法的(49,1,9)量子码CNOT门扩展矩形容错构造

王乐1,刘莹2,王岩岩2,赵生妹2   

  1. 南京邮电大学通信与信息工程学院,江苏 南京 210003
  • 收稿日期:2013-08-22 修回日期:2013-10-23 出版日期:2014-03-28 发布日期:2014-03-20
  • 通讯作者: 赵生妹(1968-),女,江苏丹徒人,教授,博士生导师,主要研究方向为量子信息技术,无线通信与信号处理。 E-mail:zhaosm@njupt.edu.cn
  • 作者简介:王乐(1990-)江苏南京人,硕士研究生,研究方向为量子信息技术。E-mail:njwanglele@163.com
  • 基金资助:
    国家自然科学基金(61271238)、教育部高等学校博士学科点专项科研基金(20123223110003)、江苏省高校自然科学研究项目资助(11KJA510002)、固体微结构物理国家重点实验室开放课题(M25020,M25022)、江苏高校优势学科建设工程资助项目

Fault-tolerant extended rectangle construction of quantum CNOT gate using(49,1,9)quantum code with the overlap method

WANG Le, LIU Ying, WANG Yan-yan, ZHAO Sheng-mei   

  1. College of Telecommunications and Information Engineering, Nanjing University of Posts & Telecommunications, Nanjing, 210003, China
  • Received:2013-08-22 Revised:2013-10-23 Published:2014-03-28 Online:2014-03-20

摘要: CNOT门是量子计算中重要的量子元件,尤其是在量子线路中的容错扩展矩形构造中应用广泛。然而,由于CNOT门扩展矩形容错构造中的容错辅助态的制备线路一般较为复杂,给CNOT门扩展矩形容错构造的设计与实现带来了不便。基于重叠法,提出一种新的(49,1,9)量子纠错码的CNOT门扩展矩形容错构造,并简化了CNOT门扩展矩形容错构造的量子线路。研究结果表明:基于重叠法的CNOT门扩展矩形容错构造中所需要的CNOT门开销比传统的拉丁矩形法制备少224个。

关键词: 量子计算, 量子纠错编码, 重叠法, 容错量子计算, CNOT门扩展矩形

Abstract: A CNOT Gate is an important quantum component for quantum computation, especially which is used in fault-tolerant extended-rectangle construction widely. However, the ancilla state preparation circuit is normally complicated in the construction of fault-tolerant extended-rectangle for quantum CNOT Gates, which brings inconvenience in the design and implementation. We study the construction of fault-tolerant quantum CNOT Gates using (49, 1, 9) quantum code with the overlap method in ancilla state preparation and simplify the encoded ancilla preparation state circuit. The result shows that the construction is optimized and the number of CNOT Gates needed is 224 less than that with the traditional Latin rectangle method.

Key words: quantum computation, quantum error-correction coding, overlap method, fault-tolerant quantum computation, fault-tolerant extended-rectangle for quantum CNOT Gates

中图分类号: