論文の概要: The XZZX Surface Code

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2009.07851v3
• Date: Mon, 19 Apr 2021 05:45:01 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-05-02 02:19:21.726389
• Title: The XZZX Surface Code
• Title（参考訳）: xzzx 表面コード
• Authors: J. Pablo Bonilla Ataides, David K. Tuckett, Stephen D. Bartlett, Steven T. Flammia, Benjamin J. Brown
• Abstract要約: XZZX符号という曲面符号の変種がフォールトトレラント量子計算に顕著な性能をもたらすことを示す。 この符号の誤差閾値は、1キュービットのパウリノイズチャネルごとにランダムな符号(ハッシュ)で達成できるものと一致する。 我々は、フォールトトレラントな量子計算を行う際に、これらの利点をすべて維持可能であることを示す。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 2.887393074590696
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: Performing large calculations with a quantum computer will likely require a fault-tolerant architecture based on quantum error-correcting codes. The challenge is to design practical quantum error-correcting codes that perform well against realistic noise using modest resources. Here we show that a variant of the surface code -- the XZZX code -- offers remarkable performance for fault-tolerant quantum computation. The error threshold of this code matches what can be achieved with random codes (hashing) for every single-qubit Pauli noise channel; it is the first explicit code shown to have this universal property. We present numerical evidence that the threshold even exceeds this hashing bound for an experimentally relevant range of noise parameters. Focusing on the common situation where qubit dephasing is the dominant noise, we show that this code has a practical, high-performance decoder and surpasses all previously known thresholds in the realistic setting where syndrome measurements are unreliable. We go on to demonstrate the favourable sub-threshold resource scaling that can be obtained by specialising a code to exploit structure in the noise. We show that it is possible to maintain all of these advantages when we perform fault-tolerant quantum computation.
• Abstract（参考訳）: 量子コンピュータで大規模な計算を行うには、量子エラー訂正符号に基づくフォールトトレラントアーキテクチャが必要になる。 課題は、控えめなリソースを使用して現実的なノイズに対してうまく機能する実用的な量子エラー訂正符号を設計することである。 ここでは、表面コード(XZZX符号)の変種がフォールトトレラント量子計算に顕著な性能をもたらすことを示す。 この符号の誤差閾値は、1量子ビットのパウリノイズチャネルごとにランダムな符号(ハッシュ)で達成できることと一致し、この普遍性を持つことを示す最初の明示的な符号である。 実験的なノイズパラメータの範囲に対して,閾値がこのハッシュ境界を超えるという数値的な証拠を提示する。 量子ビットの強調が支配的なノイズである共通の状況に注目して、このコードは実用的で高性能なデコーダを持ち、シンドロームの測定が信頼できない現実的な設定において、既知のしきい値をすべて上回っていることを示す。 続いて、ノイズの構造を利用するためのコードの専門化によって得られる、好ましいサブスレッドのリソーススケーリングを実証する。 フォールトトレラントな量子計算を行う場合には,これらの利点をすべて維持できることを示す。

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