截至 2026 年,玻色子码的研究重心从”单模能不能 break-even”(已由 Ofek/Sivak/Ni 三块实验解决)转向三件事:把指数压低做得更狠(压缩形变突破非压缩猫 γ≤2 的理论界)、把外码从重复码升级成高码率码(偏置噪声 Reed–Solomon + Tornado 级联、bosonic×qLDPC)、换平台与去层级(光子 GKP、纯玻色无级联编码)。本词条按主题盘点 2025–2026 年的代表工作与开放问题。
压缩形变:突破 γ=2
两条独立线索把”压缩”引入玻色码。压缩真空码(Gutman 等,Advanced Physics Research,2025-11):码字取 m 个沿等间隔角度排布的压缩真空态叠加,同时具备相空间旋转对称与 Fock 支集 的数字稀疏性——Gaussian 资源(压缩 + 条件旋转)为主、非 Gaussian 资源需求低;2 腿成员的数字距离 2、原语间角距 ,保护力相当于 4 腿猫码;Knill–Laflamme 违背函数 V 的数值评估显示 m 增大时损耗容忍上升、退相干敏感上升(与猫码的 n̄ 权衡同构)Gutman et al. 2025 (Adv. Phys. Res.)。

压缩猫(工程路线):Alice & Bob 的 moon cat 在耗散猫上叠一路纵向参量泵,γ 从 1.8 升到 4.3、=22 s(详见cat-codes)Rousseau et al. 2025 (arXiv);Shitara 等的压缩猫平移对称量子计算理论(NTT/东大,2025)与 A&B 实验呼应Shitara et al. 2025 (arXiv)。AWS 侧 Direkci 等则探索耗散稳定的 0–n Fock 比特——猫之外的新噪声偏置编码Direkci et al. 2026 (arXiv)。
协变编码与傅里叶码
Leverrier 的玻色傅里叶码(Quantum,2025)把编码定义为有限群 的逆量子傅里叶变换像:物理表示 π(g) 自动实现逻辑门 g——协变性(covariance)给出”哪些门天然容错”的系统化搜索(承接 Denys–Leverrier 的协变编码理论,与eastin-knill的张力正在于此:协变编码恰好系统地标记出可横向实现的门子群)。Pauli 群实例的双模 Fourier 猫码一阶抗损耗、门组实验友好Leverrier 2025 (Quantum)(构造细节见multimode-bosonic-codes)。
外码升级:从重复码到高码率
猫比特的经典搭配是重复码(Guillaud–Mirrahimi、Ocelot),码率 1/d 太低。2026 年两个升级方案:
- 偏置噪声 Reed–Solomon + Tornado 级联(Ho 等,Alice & Bob):把猫外码从重复码换成 RS 码 + Tornado 型级联(经典擦除码工具,见reed-solomon与ldpc-classical),在偏置噪声模型下给出高码率 + 低于阈值的完整分析——猫架构的比特预算从”万级”往”千级”压Ho et al. 2026 (arXiv);
- bosonic×qLDPC:玻色内码(偏置噪声)配量子 LDPC 外码的一般框架,与 qldpc-frontier-2026 记录的构造进展交叉——偏置让 qLDPC 的译码阈值条件放宽,两者互为放大器。
端到端资源数字的老基准仍是 Gouzien 等:secp256k1 椭圆曲线离散对数 126 133 猫比特 / 9 小时 / 平均 19 光子(RSA-2048:349 133 比特 / 4 天),对比表面码方案(Gidney–Ekerå 2×10⁷ 比特级)给出两个数量级的比特节省Gouzien et al. 2023 (PRL)。

平台扩张与无级联路线
光子 GKP:超导之外的另一条主线——集成光子源、时频编码的硬件原生 GKP 逻辑比特 2026 年已有演示2026 (arXiv);光子平台没有腔寿命概念,GKP 的”测量即制备”循环与融合(fusion)网络天然契合(相关综述见2025 (arXiv))。纯玻色无级联:tiger 码(PRX 15, 041025)用 BCH 型多模结构在单层内纠多阶损耗,省掉内外码接口Xu et al. 2025 (PRX)(见multimode-bosonic-codes)。AWS 路线:Ocelot(Nature 638,2025)验证猫×重复码低于阈值 + 擦除转换Putterman et al. 2025 (Nature),2026 年补上真空条件分束器实现的偏置保持猫-猫 CNOT——两比特门环节闭环Ye et al. 2026 (arXiv)。
开放问题清单
- γ 饱和的 10 mHz 地板:moon cat 在最优区外观测到与 λ 无关的比特翻转饱和(疑似宇宙线电离冲击打断超导)——地板不除,加大猫尺寸不再增益Rousseau et al. 2025 (arXiv);
- 辅助比特前向传播:所有超导玻色实验的共性瓶颈(见bosonic-experiments),擦除转换只是缓解不是消除;
- 大猫尺寸工艺:γ=4.3 是 λ=1.04 处的局部最优,更大的形变要求更强的参量泵与更低的线性度损耗(Kerr、模式串扰),芯片工艺窗口待验证;
- 门组完备性:偏置保持 CNOT/Toffoli 的实验保真度离外码阈值假设还有距离,RS+Tornado 类高码率外码对门偏置的要求更苛刻;
- 光子 GKP 的确定性制备:目前依赖 heralding,成功率与吞吐限制融合网络规模。