Téléportation robuste d'un code de surface et cascade de transitions de phase quantiques topologiques

La téléportation est une facette où les mesures quantiques peuvent agir comme une ressource puissante en physique quantique, car les mesures locales permettent de diriger l'information quantique de manière non locale. Bien que cela ait longtemps été établi pour une seule paire de Bell, la téléportation d'un qubit logique tolérant aux pannes présente un défi fondamentalement différent car elle nécessite la téléportation d'un état à plusieurs qubits. Ici, nous étudions un protocole tangible pour téléporter un état de code de surface intriqué à longue portée en utilisant des mesures de Bell élémentaires et sa stabilité en présence d'erreurs cohérentes ajustables. Nous relions le problème de seuil sous-jacent à la physique de la condensation d'anyon sous des mesures faibles et le cartographions à une variante du modèle d'Ashkin-Teller de la mécanique statistique avec un désordre de type Nishimori, ce qui donne lieu à une cascade de transitions de phase. En ajustant l'angle des mesures de Bell locales, nous trouvons un seuil variant continuellement. Notamment, le seuil se déplace vers l'infini pour l'angle X+Z le long de la ligne auto-duale -- indiquant un protocole optimal qui est tolérant aux pannes même en présence de bruit cohérent. Notre protocole de téléportation, qui peut être facilement mis en œuvre dans des réseaux d'atomes de Rydberg dynamiquement configurables, donne ainsi des indications pour une démonstration pratique du pouvoir des mesures quantiques.