69. پروژهٔ ۴ — آزمایشگاه تصحیح خطا
پیاده‌سازی: کد سه‌کیوبیتی، کد پنج‌کیوبیتی، کد استین، کد سطحی، استخراج سندروم، رمزگشا، اندازه‌گیری خطای منطقی. (فصل‌های ۳۲ تا ۳۷؛ مشخصات پروژهٔ فصل ۳۷ نسخهٔ عمیق است.)
مشخصات. بستهٔ qec با: (۱) ابزارهای صورت‌بندی پایدارنده (رشته‌های پائولی، جدول یا چک‌های جابه‌جایی)؛ (۲) کدها — تکرار ۳-کیوبیتی (وارونگی بیت)، کد کامل ۵-کیوبیتی، استین [[7,1,3]] و کد سطحی چرخان در d=3 و d=5 (ساخت d=3 با دست؛ d=5 با مدارهای تولید stim)؛ (۳) مدارهای استخراج سندروم — بلوک‌های ancilla-اندازه‌گیری به‌ازای هر پایدارنده (راستی‌آزمایی: اندازه‌گیری سندروم حالت منطقی کدگذاری‌شده را فراتر از زیرفضای قابل‌تصحیح آشفته نکند)؛ (۴) رمزگشاها: جدول جست‌وجو برای کدهای کوچک، و MWPM (تطبیق کمینه‌وزن — با PyMatching یا blossom سبک خودتان، به‌اضافهٔ رمزگشای درست‌نمایی بیشینه برای d=3 که جست‌وجوی کامل کار می‌کند) برای کد سطحی؛ (۵) اندازه‌گیری خطای منطقی: آماده‌سازی |0⟩_L یا |+⟩_L، اجرای دورهای حافظه زیر نویز مداری، رمزگشایی، سنجش نرخ شکست منطقی بر حسب فاصله و خطای فیزیکی.
نقاط عطف. M1: کد ۳-کیوبیتی همهٔ وارونگی‌های تک‌بیتی را تصحیح کند؛ خطای منطقی اندازه‌گیری و منطبق بر نظریه (p_L ≈ 3p²). M2: کدهای ۵-کیوبیتی و استین درست کد/کدگشایی کنند؛ تصحیح خطای فاصله-۳ به‌طور کامل آزمایش شود (همهٔ پائولی‌های تک‌کیوبیتی). M3: مدارهای سندروم d=3 سطحی درست؛ رمزگشایی MWPM بالای سر‌به‌سر. M4: منحنی‌های خطای منطقی d=3 در برابر d=5 زیر نویز قطبی‌شوندهٔ مداری — رفتار آستانه مرئی یا فقدانش توضیح داده شود. M5: کارایی — 10⁴+ شات به‌ازای هر نقطه در دقیقه‌ها (برداری‌شده با numpy یا پشتیبان stim) و ضریب Λ (نسبت سرکوب خطا در هر گام فاصله) محاسبه شود.
معیارهای پذیرش. هر کد آزمون تضمینِ مبتنی بر فاصله‌اش را رد کند؛ نمودارهای خطای منطقی-در-برابر-فیزیکی با دست‌کم ۴ مقدار خطای فیزیکی × ۲ فاصله، میله‌های خطا و برآورد آستانهٔ برازش‌شده موجود باشد (برای نویز مداری قطبی‌شونده ~0.5–1% انتظار برود — و README هر انحراف از مقادیر ادبیات را صادقانه توضیح دهد)؛ رمزگشاها محک شوند (دقت در برابر سرعت).
چه اثبات می‌کند. بخش دهم عملیاتی شده — به‌طور شخصی تصحیح خطا را در حال کار و شکست سنجیده‌اید؛ تجربه‌ای که کل نقشه‌های راه رویش بنا شده. زحمت: ۴ تا ۶ آخر هفته؛ ارزشمندترین پروژهٔ این بخش.