論文の概要: Continuous quantum error correction for evolution under time-dependent
Hamiltonians
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2003.11248v2
- Date: Sun, 16 Aug 2020 01:59:11 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-05-27 22:56:10.331332
- Title: Continuous quantum error correction for evolution under time-dependent
Hamiltonians
- Title（参考訳）: 時間依存ハミルトニアンの進化に対する連続量子誤差補正
- Authors: J. Atalaya, S. Zhang, M. Y. Niu, A. Babakhani, H. C. H. Chan, J.
Epstein, K. B. Whaley
- Abstract要約: 符号化ハミルトニアンによるコヒーレント進化の保護のための量子誤り訂正符号の連続的な操作のためのプロトコルを開発する。
量子メモリの場合、我々の連続演算プロトコルは、誤り診断に最適なウォナムフィルタを用いて得られたものよりもわずかに大きい論理誤差率が得られることを示す。
これらの結果は、連続的な実装は、符号化された時間依存ハミルトニアンの存在下での量子誤差の補正に適していることを示唆している。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: We develop a protocol for continuous operation of a quantum error correcting
code for protection of coherent evolution due to an encoded Hamiltonian against
environmental errors, using the three qubit bit flip code and bit flip errors
as a canonical example. To detect errors in real time, we filter the output
signals from continuous measurement of the error syndrome operators and use a
double thresholding protocol for error diagnosis, while correction of errors is
done as in the conventional operation. We optimize our continuous operation
protocol for evolution under quantum memory and under quantum annealing, by
maximizing the fidelity between the target and actual logical states at a
specified final time. In the case of quantum memory we show that our continuous
operation protocol yields a logical error rate that is slightly larger than the
one obtained from using the optimal Wonham filter for error diagnosis. The
advantage of our protocol is that it can be simpler to implement. For quantum
annealing, we show that our continuous quantum error correction protocol can
significantly reduce the final logical state infidelity when the continuous
measurements are sufficiently strong relative to the strength of the
time-dependent Hamiltonian, and that it can also significantly reduces the run
time relative to that of a classical encoding. These results suggest that a
continuous implementation is suitable for quantum error correction in the
presence of encoded time-dependent Hamiltonians, opening the possibility of
many applications in quantum simulation and quantum annealing.
- Abstract（参考訳）: 本研究では,3ビットビットフリップ符号とビットフリップ誤りを標準的な例として用いて,ハミルトニアン符号化によるコヒーレント進化の保護のための量子誤り訂正符号の連続的な操作のためのプロトコルを開発した。
誤差をリアルタイムに検出するために,エラーシンドローム演算子の連続測定から出力信号をフィルタリングし,エラー診断にダブルしきい値プロトコルを用いる。
ターゲットと実際の論理状態の間の忠実度を最大化することにより,量子記憶および量子アニーリング下での進化のための連続動作プロトコルを最適化する。
量子メモリの場合、我々の連続動作プロトコルは、エラー診断に最適なウィナムフィルタを用いた場合の論理エラー率よりも若干大きい論理エラー率をもたらすことを示す。
私たちのプロトコルの利点は、実装がより簡単になることです。
量子アニーリングにおいて,我々の連続的量子誤差補正プロトコルは,時間依存ハミルトニアンの強度に対して,連続的測定が十分に強い場合,最終的な論理状態の不確かさを著しく低減し,また古典的エンコーディングと比較して実行時間を大幅に削減できることを示した。
これらの結果は、エンコードされた時間依存ハミルトニアンの存在下での量子誤差補正に連続的な実装が適しており、量子シミュレーションや量子アニーリングにおける多くの応用の可能性を開くことを示唆している。
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