論文の概要: Continuous quantum error detection and suppression with pairwise local interactions

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2004.07285v2
• Date: Tue, 20 Oct 2020 01:54:21 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-05-23 09:00:46.641359
• Title: Continuous quantum error detection and suppression with pairwise local interactions
• Title（参考訳）: ペアの局所相互作用による連続量子誤り検出と抑制
• Authors: Yi-Hsiang Chen and Todd A. Brun
• Abstract要約: 2つの局所的相互作用と1量子ビット連続測定のみを用いて、高次演算子の値を受動的に検出する方法を提案する。 この間接検出方式を4ビットのBacon-Shor符号に適用し,2つの安定化器を4つの補助量子ビットを用いて間接監視する。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 6.47243430672461
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: Performing measurements for high-weight operators has been a practical problem in quantum computation, especially for quantum codes in the stabilizer formalism. The conventional procedure of measuring a high-weight operator requires multiple pairwise unitary operations, which can be slow and prone to errors. We provide an alternative method to passively detect the value of a high-weight operator using only two-local interactions and single-qubit continuous measurements. This approach involves joint interactions between the system and continuously-monitored ancillary qubits. The measurement outcomes from the monitor qubits reveal information about the value of the operator. This information can be retrieved by using a numerical estimator or by evaluating the time average of the signals. The interaction Hamiltonian can be effectively built using only two-local operators, based on techniques from perturbation theory. We apply this indirect detection scheme to the four-qubit Bacon-Shor code, where the two stabilizers are indirectly monitored using four ancillary qubits. Due to the fact that the four-qubit Bacon-Shor code is an error-detecting code and that the Quantum Zeno Effect can suppress errors, we also study the error suppression under the indirect measurement process. In this example, we show that various types of non-Markovian errors can be suppressed.
• Abstract（参考訳）: 高速演算子の計測は量子計算、特に安定化形式における量子コードにおいて実用的な問題であった。 従来、重みの演算子を測定するには複数のペアワイズユニタリ操作が必要であり、これは遅くエラーを起こしやすい。 二局所的相互作用と単量子連続測定のみを用いて、高重演算子の値をパッシブに検出する代替方法を提供する。 このアプローチは、システムと継続的に監視される補助量子ビット間の結合相互作用を含む。 モニタキュービットからの計測結果から、オペレータの値に関する情報が明らかになる。 この情報は、数値推定器を用いて、または信号の時間平均を評価することによって得られる。 相互作用ハミルトニアンは摂動理論の技法に基づいて、2つの局所作用素のみを用いて効果的に構築できる。 この間接検出方式を4ビットのBacon-Shor符号に適用し,2つの安定化器を4つの補助量子ビットを用いて間接監視する。 4ビットのBacon-Shor符号は誤り検出符号であり、量子Zeno効果は誤りを抑えることができるため、間接測定プロセス下での誤り抑制も検討する。 この例では、様々なタイプの非マルコフ誤差を抑制できることを示す。

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