Transición de fase inducida por errores coherentes

Investigamos la estabilidad de la información lógica en códigos de estabilizador cuántico sujetos a errores unitarios coherentes. Comenzando con un estado lógico, aplicamos un canal de error unitario aleatorio y posteriormente medimos verificaciones de estabilizador, resultando en un estado post-medición dependiente del síndrome. Al examinar tanto este estado de síndrome como la distribución de síndrome asociada, identificamos una transición de fase en el comportamiento del estado lógico. Por debajo de un umbral crítico de error pc, el estado de síndrome permanece en el mismo estado lógico, lo que permite la recuperación exitosa de la información lógica del código a través de protocolos de corrección de errores adecuados. Sin embargo, por encima de pc, el estado de síndrome se desplaza a un estado lógico diferente, señalando la ruptura de la corrección de errores eficiente. Notablemente, este proceso puede a menudo inducir una rotación unitaria efectiva dentro del espacio lógico. Esta transición viene acompañada de cambios cualitativos en las características tanto globales como locales de la distribución de síndrome. Nos referimos a este fenómeno como una transición de fase inducida por error coherente. Para ilustrar esta transición, presentamos dos clases de modelos de códigos cuánticos de corrección de errores: el código toroidal y los códigos de estabilizador aleatorio no locales, arrojando luz sobre los límites de diseño y rendimiento de la corrección de errores cuánticos bajo errores coherentes.