Step 1 / 7

建立无错基准

连续测量同一组 Z 型稳定子。相邻轮结果一致时,不产生 detection event。

Detector definitiondᵢ(t) = mᵢ(t) ⊕ mᵢ(t−1)图中 0/1 表示相对于无错基准的 syndrome bit,而不是量子态振幅。
Physical layer

旋转 Surface-code 局部 patch

教学性局部结构,不是完整门级仿真器
X-error boundaryZ1X2Z3X4X5Z6X7Z8Z9X10Z11X12X13Z14X15Z16
D13 上发生 X 错误,位于 round 1 与 round 2 之间。

一个内部 data qubit 上的 X 错误反对易于两个相邻 Z checks。它们的测量流从 round 2 起改变,因此在同一时间切片产生两个 detection events。

Measurement layer

重复稳定子测量流

只展示本教程中的 Z-check 子集
checkr0r1r2r3r4
Z100000
Z300000
Z600000
Z800000
Z900000
Z1100000
Z1400000
Z1600000
syndrome 0 syndrome 1 detection event
Z6 与 Z11 在 round 2 同时发生差分事件;后续结果保持不变,所以不会每轮重复触发。

Detection event 标记“结果发生变化”的位置,而不是直接标注物理错误的位置。

Decoder layer

时空 detector graph 与 MWPM

空间向右、时间向下
r1r2r3r4推进到“时空图”阶段后显示 decoder graph
Detector graph 只编码与观测一致的候选故障关系。

边权在真实系统中来自噪声模型、线路传播和实验校准;本动画只展示拓扑逻辑。

Observed等待 syndrome 差分
Decoder hypothesis尚未运行 MWPM
Recovery representation未更新
Logical state等待解码
关键区别 1

Raw syndrome ≠ detection event

原始稳定子结果可以连续多轮保持为 1;只有它相对于上一轮发生变化时,才在 detector graph 中产生事件。

关键区别 2

Decoder 推断的是等价恢复链

MWPM 不需要重建真实物理历史。只要恢复链与观测事件边界一致,并且与真实错误合成后不形成逻辑算符即可。

关键区别 3

恢复通常进入 Pauli frame

经典控制器记录纠错的 Pauli 影响,后续逻辑门和读出据此解释,避免额外物理门引入新错误。