factories 套件
類別
| GSJ24CCXFactory |
實作 8|T⟩ → >>|<<CCX⟩魔幻狀態工廠，見Gidney、Shutty與Jones（2024）的圖24。 此設計利用晶格手術操作，將八個 T 的魔態轉換為單一 CCX（Toffoli）態，涵蓋 12 個邏輯量子位元（含輔助量子位元），電路深度為 6。 輸出 CCX 錯誤率有兩個貢獻：
工廠生產時間包含一個間接費因子（1 + 8·p_T），以考慮消耗T態時的失效機率。 參考資料：
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| GSJ24Factory |
實作 Gidney、Shutty 與 Jones（2024）提出的神奇狀態培養工廠，用於產生邏輯 >>|<<T⟩ 狀態來自物理層級的操作。 魔態培養會逐漸擴大表面碼補丁中魔術狀態的大小與可靠性，使用與同等可靠性的晶格手術 CNOT 閘數量相當的物理閘。 此方法精煉了 Knill （1996）、Jones（2016）、Chamberland（2020）、Gidney（2023/2024）、Bombin （2024） 及 Hirano（2024）的觀點。 與先前的魔態蒸餾方法相比，培養使用的量子位元輪數少一個數量級，以達到最低可達2.10⁻⁹的邏輯誤差率，且在10⁻³均勻去極化電路噪聲下。 將電路雜訊減半至 5.10⁻⁴，可將可達成的邏輯誤差率提升至 4.10⁻¹¹。 工廠由預先計算的模擬資料參數化（來自蒙地卡羅取樣點）， https://doi.org/10.5281/zenodo.13777072將物理誤差率映射到支援距離對的（logical_error、num_qubits、體積、步進）元組。 超參數：距離：元組（d_color、d_surface）指定培養協議中使用的顏色編碼距離與表面碼距離。 支援的數值為 （3， 15） 和 （5， 15）。 較大的色彩編碼距離（5 對 3）能降低邏輯錯誤率，但代價是量子位元數增加及時間步長增加。 參考資料：
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| Litinski19Factory |
基於 論文 arXiv：1905.06903 的 T 與 CCZ 工廠。 它包含兩類估算。 若輸入 T 錯誤率與 Clifford 錯誤相似，則根據論文表 1 產生魔幻狀態指令。 如果輸入 T 的錯誤率最多是 Clifford 錯誤率的 10 倍，則根據論文中的表 2 產生魔態指令。 對於 CNOT、H 和 MEAS_Z 指令，它要求 Clifford 錯誤率最多為 0.1%。 若這些指令的錯誤率不同，則假設最大錯誤率。 參考：
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| MagicUpToClifford |
一個 ISA 轉換，加入了魔法狀態的 Clifford 等價表示。 例如，若輸入指令集包含 T 閘，則所提供的指令集也會包含 範例： |
| RoundBasedFactory |
一個神奇的狀態工廠，利用基於圓的蒸餾管線產生 T 閘指令。 該工廠探索蒸餾單元的組合（如「15比1 RM 製備」與「15 比 1 空間效率」），以尋找最佳配置，以縮短時間與空間，同時達成目標誤差率。 它支援物理層級蒸餾（當輸入 T 閘被物理編碼）與邏輯層級蒸餾（透過表面編碼進行晶格手術）。 為了考量蒸餾輪次的成功機率，工廠以每輪必須滿足的失敗機率要求（預設為1%）來建模管線。 每輪蒸餾單位數量會調整以符合此需求，進而影響整體空間需求。 空間需求是透過使用者提供的函數計算，該函數彙總每回合的空間（例如總和或最大值）。 函數 對於邏輯層蒸餾單元的列舉，工廠依賴使用者提供的 結果會被快取到磁碟以提升效率。 參考：
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