Desempenho da correção de erros quânticos com erros coerentes

Comparamos o desempenho de códigos de correção de erros quânticos quando os erros de memória são unitários com o caso mais familiar de ruído de desfasamento. Para uma ampla gama de códigos, calculamos analiticamente o canal lógico efetivo que resulta quando os passos de correção de erros são realizados sem ruído. Nossos exemplos incluem toda a família de códigos de repetição, os códigos de cinco qubits, Steane, Shor e de superfície. Quando os erros são medidos em termos da norma diamante, encontramos que a correção de erros é tipicamente muito mais eficaz para erros unitários do que para desfasamento. Observamos esse comportamento para uma ampla gama de códigos após um único nível de codificação e nos limiares de códigos concatenados usando decodificadores duros. Mostramos que isso se mantém de maneira bastante geral, provando um limite sobre o desempenho de qualquer código estabilizador quando o ruído no nível físico é unitário. Ao comparar o erro da norma diamante D_^' do qubit lógico com a mesma quantidade no nível físico D_, mostramos que D_^'D_^d onde d é a distância do código e c é uma constante que depende do código, mas não do erro. Esse limite se compara muito favoravelmente ao desempenho da correção de erros para ruído de desfasamento e outros canais de Pauli, onde um código de correção de erros de distância ímpar d exibirá uma escala D_^'D_^ (d+1) /2.