論文の概要: Bosonic quantum error correction codes in superconducting quantum circuits

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2010.08699v1
• Date: Sat, 17 Oct 2020 02:58:37 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-04-28 19:54:20.440360
• Title: Bosonic quantum error correction codes in superconducting quantum circuits
• Title（参考訳）: 超伝導量子回路におけるボソニック量子誤差補正符号
• Authors: W. Cai, Y. Ma, W. Wang, C.-L. Zou and L. Sun
• Abstract要約: Gottesman-Kitaev-Preskill符号、猫符号、二項符号など、最近のボソニック符号の進歩を概観する。 本稿では、フォールトトレラント量子計算から量子メートル法まで、様々な量子アプリケーションにおけるボソニック符号の機会について論じる。
• 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: Quantum information is vulnerable to environmental noise and experimental imperfections, hindering the reliability of practical quantum information processors. Therefore, quantum error correction (QEC) that can protect quantum information against noise is vital for universal and scalable quantum computation. Among many different experimental platforms, superconducting quantum circuits and bosonic encodings in superconducting microwave modes are appealing for their unprecedented potential in QEC. During the last few years, bosonic QEC is demonstrated to reach the break-even point, i.e. the lifetime of a logical qubit is enhanced to exceed that of any individual components composing the experimental system. Beyond that, universal gate sets and fault-tolerant operations on the bosonic codes are also realized, pushing quantum information processing towards the QEC era. In this article, we review the recent progress of the bosonic codes, including the Gottesman-Kitaev-Preskill codes, cat codes, and binomial codes, and discuss the opportunities of bosonic codes in various quantum applications, ranging from fault-tolerant quantum computation to quantum metrology. We also summarize the challenges associated with the bosonic codes and provide an outlook for the potential research directions in the long terms.
• Abstract（参考訳）: 量子情報は環境騒音や実験的な欠陥に弱いため、実用的な量子情報プロセッサの信頼性を損なう。 したがって、量子情報をノイズから保護できる量子誤差補正(qec)は、普遍的でスケーラブルな量子計算に不可欠である。 多くの実験プラットフォームの中で、超伝導量子回路と超伝導マイクロ波モードにおけるボソニックエンコーディングは、QECにおける前例のないポテンシャルをアピールしている。 過去数年間、ボソニックqecは分岐点に達することが実証され、すなわち論理量子ビットの寿命は実験系を構成する個々の成分の寿命を超えるように拡張される。 さらに、ボソニック符号のユニバーサルゲート集合やフォールトトレラント演算も実現され、量子情報処理はqec時代に向けて推進される。 本稿では,gottesman-kitaev-preskill codes,cat codes,binomial codesを含むbosonic codesの最近の進歩を概観し,フォールトトレラント量子計算から量子メトロロジーまで,様々な量子応用におけるbosonic codesの機会について考察する。 また,bosonic codesに関連する課題を要約し,今後の研究方向性を長期にわたって展望する。

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