Fugu-MT 論文翻訳(概要): Quantum error mitigation as a universal error-minimization technique: applications from NISQ to FTQC eras

論文の概要: Quantum error mitigation as a universal error-minimization technique: applications from NISQ to FTQC eras

arxiv url: http://arxiv.org/abs/2010.03887v6
Date: Mon, 18 Oct 2021 09:09:10 GMT
ステータス: 処理完了
システム内更新日: 2023-04-29 15:44:48.764037
Title: Quantum error mitigation as a universal error-minimization technique: applications from NISQ to FTQC eras
Title（参考訳）: 普遍的誤り最小化手法としての量子エラー緩和--NISQからFTQC時代への応用
Authors: Yasunari Suzuki, Suguru Endo, Keisuke Fujii, Yuuki Tokunaga
Abstract要約: フォールトトレラント量子コンピューティング(FTQC)の初期においては、利用可能なコード距離とマジックステートの数を制限する。本稿では、量子誤り訂正と量子誤り軽減を効率的なFTQCアーキテクチャに統合する。この方式は、必要な計算オーバーヘッドを劇的に軽減し、FTQC時代の到来を早める。
参考スコア（独自算出の注目度）: 0.9622115055919379
License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
Abstract: In the early years of fault-tolerant quantum computing (FTQC), it is expected that the available code distance and the number of magic states will be restricted due to the limited scalability of quantum devices and the insufficient computational power of classical decoding units. Here, we integrate quantum error correction and quantum error mitigation into an efficient FTQC architecture that effectively increases the code distance and $T$-gate count at the cost of constant sampling overheads in a wide range of quantum computing regimes. For example, while we need $10^4$ to $10^{10}$ logical operations for demonstrating quantum advantages from optimistic and pessimistic points of view, we show that we can reduce the required number of physical qubits by $80\%$ and $45\%$ in each regime. From another perspective, when the achievable code distance is up to about 11, our scheme allows executing $10^3$ times more logical operations. This scheme will dramatically alleviate the required computational overheads and hasten the arrival of the FTQC era.
Abstract（参考訳）: フォールトトレラント量子コンピューティング(FTQC)の初期においては、量子デバイスのスケーラビリティの制限と古典復号ユニットの計算能力の不足により、利用可能なコード距離とマジック状態の数を制限することが期待されている。ここでは, 量子誤差補正と量子誤差軽減をftqcの効率的なアーキテクチャに統合し, 広範囲の量子計算環境において, サンプリングオーバーヘッドの一定なコストで, コード距離と$t$ゲート数を効果的に増加させる。例えば、楽観的で悲観的な視点から量子的優位性を示すために10^4$から10^{10}$の論理演算が必要であるが、各レギュレーションにおいて必要となる物理量子ビットの数を80\%と4,5\%に削減できることが示される。別の見方では、達成可能なコード距離が約11となると、我々のスキームは10^3$以上の論理演算を実行できます。この方式は、必要な計算オーバーヘッドを劇的に軽減し、FTQC時代の到来を早める。

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