論文の概要: Optimal local unitary encoding circuits for the surface code
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2002.00362v5
- Date: Fri, 6 Aug 2021 16:07:13 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-06-05 00:28:31.583899
- Title: Optimal local unitary encoding circuits for the surface code
- Title（参考訳）: 表面符号のための最適局所ユニタリ符号化回路
- Authors: Oscar Higgott, Matthew Wilson, James Hefford, James Dborin, Farhan
Hanif, Simon Burton, Dan E. Browne
- Abstract要約: 表面符号は高いしきい値のため、主要な量子誤り訂正符号である。
平面面符号に対して最適な局所ユニタリ符号化回路を提案する。
また、平面符号の符号化回路を用いて、コンパクトマッピングにおけるフェルミオン状態を作成する方法を示す。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.2770822269241973
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: The surface code is a leading candidate quantum error correcting code, owing
to its high threshold, and compatibility with existing experimental
architectures. Bravyi et al. (2006) showed that encoding a state in the surface
code using local unitary operations requires time at least linear in the
lattice size $L$, however the most efficient known method for encoding an
unknown state, introduced by Dennis et al. (2002), has $O(L^2)$ time
complexity. Here, we present an optimal local unitary encoding circuit for the
planar surface code that uses exactly $2L$ time steps to encode an unknown
state in a distance $L$ planar code. We further show how an $O(L)$ complexity
local unitary encoder for the toric code can be found by enforcing locality in
the $O(\log L)$-depth non-local renormalisation encoder. We relate these
techniques by providing an $O(L)$ local unitary circuit to convert between a
toric code and a planar code, and also provide optimal encoders for the
rectangular, rotated and 3D surface codes. Furthermore, we show how our
encoding circuit for the planar code can be used to prepare fermionic states in
the compact mapping, a recently introduced fermion to qubit mapping that has a
stabiliser structure similar to that of the surface code and is particularly
efficient for simulating the Fermi-Hubbard model.
- Abstract（参考訳）: サーフェスコードは、その高いしきい値と既存の実験アーキテクチャとの互換性のため、主要な量子エラー訂正コードである。
bravyi et al. (2006) は、局所ユニタリ演算を用いた表面コード内の状態のエンコーディングには、少なくとも格子サイズで線形な時間を必要とすることを示したが、dennis et al. (2002) によって導入された未知の状態をエンコーディングする最も効率的な方法は、o(l^2)$ である。
ここでは、平面符号に対して最適な局所ユニタリ符号化回路を提示し、距離$l$平面符号で未知の状態を符号化するためにちょうど2l$の時間ステップを使用する。
さらに、$O(L)$複雑さの局所的ユニタリエンコーダは、$O(\log L)$-depth非局所的再正規化エンコーダの局所性を強制することによって、どのように見つけることができるかを示す。
本手法は, トーリック符号と平面符号を変換するための$O(L)$局所ユニタリ回路を提供し, 矩形, 回転, 3次元曲面符号に対して最適なエンコーダを提供する。
さらに, 平面符号の符号化回路を用いて, コンパクトマッピングにおけるフェルミオン状態の生成を行う方法を示す。これは最近導入されたフェルミオンから量子ビットへの写像であり, 表面符号の安定化構造を持ち, 特にフェルミ・ハッバードモデルのシミュレートに有効である。
関連論文リスト
- Almost Linear Decoder for Optimal Geometrically Local Quantum Codes [8.837439668920288]
距離と寸法の両方を最大化する幾何学的局所符号と、符号のエネルギー障壁を実現する方法を示す。
これにより、最適な3D幾何学的局所コードのための最初のデコーダが提供される。
論文 参考訳（メタデータ） (2024-11-05T09:15:06Z) - Flag Proxy Networks: Tackling the Architectural, Scheduling, and Decoding Obstacles of Quantum LDPC codes [1.870400753080051]
本稿では,高次曲面符号と高次カラー符号の2種類のQLDPC符号について考察する。
次数4 FPNは、それぞれ2.9times$と5.5times$で、d = 5$平面面符号よりも空間効率が高い。
双曲符号は、その平面コードに匹敵するエラー率を持つ。
論文 参考訳（メタデータ） (2024-09-22T01:08:58Z) - Let the Code LLM Edit Itself When You Edit the Code [50.46536185784169]
underlinetextbfPositional textbfIntegrity textbfEncoding (PIE)
PIEは、標準的な完全再計算手法に比べて計算オーバーヘッドを85%以上削減する。
その結果、PIEは計算オーバーヘッドを標準の完全再計算手法に比べて85%以上削減することを示した。
論文 参考訳（メタデータ） (2024-07-03T14:34:03Z) - Factor Graph Optimization of Error-Correcting Codes for Belief Propagation Decoding [62.25533750469467]
低密度パリティ・チェック (LDPC) コードは、他の種類のコードに対していくつかの利点がある。
提案手法は,既存の人気符号の復号性能を桁違いに向上させる。
論文 参考訳（メタデータ） (2024-06-09T12:08:56Z) - Progressive-Proximity Bit-Flipping for Decoding Surface Codes [8.971989179518214]
トリックやサーフェスコードのようなトポロジカル量子コードは、ハードウェア実装の優れた候補である。
既存のデコーダは、計算複雑性の低いような要求を満たすのに不足することが多い。
トリックおよび表面符号に適した新しいビットフリップ(BF)デコーダを提案する。
論文 参考訳（メタデータ） (2024-02-24T22:38:05Z) - Linear-time Minimum Bayes Risk Decoding with Reference Aggregation [52.1701152610258]
最小ベイズリスク(MBR、Minimum Bayes Risk)は、機械翻訳の品質向上を図ったテキスト生成技術である。
これは2次複雑性を持つ実用計量のペアワイズ計算を必要とする。
本稿では,集約された参照表現に対して計算したスコアを用いて,ペアワイズメトリックスコアを近似する。
論文 参考訳（メタデータ） (2024-02-06T18:59:30Z) - Actis: A Strictly Local Union-Find Decoder [0.0]
Union-Findデコーダはフォールトトレラント量子コンピューティングの最も優れた候補の一つである。
この厳密な(部分的な)局所性が現実的であることを示すのはこれが初めてである。
従来提案されていたアーキテクチャを単純化できる新しいパリティ計算方式が採用されている。
論文 参考訳（メタデータ） (2023-05-29T18:06:02Z) - Scalable Quantum Error Correction for Surface Codes using FPGA [67.74017895815125]
フォールトトレラントな量子コンピュータは、出現するよりも早くデコードし、エラーを修正する必要がある。
並列計算資源を利用したUnion-Findデコーダの分散バージョンを報告する。
この実装では、並列コンピューティングリソースをハイブリッドツリーグリッド構造に整理する、Heliosと呼ばれるスケーラブルなアーキテクチャを採用している。
論文 参考訳（メタデータ） (2023-01-20T04:23:00Z) - Error-correcting codes for fermionic quantum simulation [4.199246521960609]
二次元格子アルゴリズムを用いた量子ビットシステムによるフェルミオンの手法を提案する。
フェミオンシミュレーションに適した安定化符号群を同定する。
我々の手法は、(フェルミオン)符号率を低下させることなく、符号距離を増大させることができる。
論文 参考訳（メタデータ） (2022-10-16T01:43:07Z) - Learning Deep Implicit Functions for 3D Shapes with Dynamic Code Clouds [56.385495276042406]
Deep Implicit Function (DIF) は効率的な3次元形状表現として人気を集めている。
我々は、DCC-DIFという名前のDynamic Code CloudでDIFを学ぶことを提案する。
本手法は,局所符号と学習可能な位置ベクトルを明示的に関連付け,位置ベクトルは連続であり,動的に最適化できる。
論文 参考訳（メタデータ） (2022-03-26T11:07:59Z) - KO codes: Inventing Nonlinear Encoding and Decoding for Reliable
Wireless Communication via Deep-learning [76.5589486928387]
ランドマークコードは、Reed-Muller、BCH、Convolution、Turbo、LDPC、Polarといった信頼性の高い物理層通信を支える。
本論文では、ディープラーニング駆動型(エンコーダ、デコーダ)ペアの計算効率の良いファミリーであるKO符号を構築する。
KO符号は最先端のリード・ミュラー符号と極符号を破り、低複雑さの逐次復号法で復号された。
論文 参考訳（メタデータ） (2021-08-29T21:08:30Z)
関連論文リストは本サイト内にある論文のタイトル・アブストラクトから自動的に作成しています。
指定された論文の情報です。
本サイトの運営者は本サイト（すべての情報・翻訳含む）の品質を保証せず、本サイト（すべての情報・翻訳含む）を使用して発生したあらゆる結果について一切の責任を負いません。