10.55 跨码基准:A0/A1 几何诊断的普适性与三扇区结构
guobin ouyang
Abstract
10.54 在 surface code 上验证了 A0/A1 拓扑分类的配对层显现(total_dist 3.00×、A1−A0 = L 标度律)。单码验证不足以确立"几何诊断"的普适性——本文把同一套管道(`diagnose_circuit`,电路无关入口)运行在结构完全不同的色码(color code,d=3,clorco 生成)上,与 surface code(L=4)做四噪声点扫描对照。核心结果:(1) **穿越提升(crossing lift)随噪声单调衰减**——双码一致:噪声使错误模式随机化,A0/A1 几何分离被冲掉,拓扑签名在阈值以下(码工作区)最强;(2) **色码(d=3,chromobius 解码)在噪声全程保持可区分**(crossing lift ≥ 1.80×,四噪声点全过 1.5 阈值),而 surface code 在 noise ≥ 0.02 后塌缩至 ~1.0×——三色(三扇区)结构对 A1 链的拓扑约束在高噪声区更持久;(3) **色码 cluster lift 低噪声最强(3.0×),高噪声稳定于 1.5× 平台**——A1 侧最大激发簇系统性大于 A0,但簇区分度(≤3.0×)弱于穿越率(≥1.8×),两者随噪声同向衰减。几何解读:A0/A1 分类是电路无关的普适诊断;三扇区结构(S₃ triality)越丰富,A1 链的几何分离越持久——这是几何论对量子纠错解码的可检验预言。全部数值可复现(§6)。