論文の概要: Simulation of the five-qubit quantum error correction code on superconducting qubits

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2107.06491v3
• Date: Tue, 14 Dec 2021 09:57:40 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-03-22 07:38:24.855369
• Title: Simulation of the five-qubit quantum error correction code on superconducting qubits
• Title（参考訳）: 超伝導量子ビット上の5量子ビット量子誤り訂正符号のシミュレーション
• Authors: I. A. Simakov, I. S. Besedin and A. V. Ustinov
• Abstract要約: 本稿では,5つのデータ量子ビットと5つのアンシラ量子ビットしか必要としない最小距離3QEC符号に基づく回路を提案する。 そのフットプリントが小さいため、提案したコードは、同様の物理エラー率でSurface-17よりも論理エラー率が低い。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: Experimental realization of stabilizer-based quantum error correction (QEC) codes that would yield superior logical qubit performance is one of the formidable task for state-of-the-art quantum processors. A major obstacle towards realizing this goal is the large footprint of QEC codes, even those with a small distance. We propose a circuit based on the minimal distance-3 QEC code, which requires only 5 data qubits and 5 ancilla qubits, connected in a ring with iSWAP gates implemented between neighboring qubits. Using a density-matrix simulation, we show that, thanks to its smaller footprint, the proposed code has a lower logical error rate than Surface-17 for similar physical error rates. We also estimate the performance of a neural network-based error decoder, which can be trained to accommodate the error statistics of a specific quantum processor by training on experimental data.
• Abstract（参考訳）: 安定器ベースの量子誤り訂正(QEC)符号を実験的に実現し、より優れた論理量子ビット性能が得られることが、最先端の量子プロセッサにとって大きな課題である。 この目標を達成する上での大きな障害は、わずかな距離でも、qecコードの大きなフットプリントである。 隣接量子ビット間に実装されたISWAPゲートを持つリングで接続される5つのデータ量子ビットと5つのアンシラ量子ビットのみを必要とする最小距離3QEC符号に基づく回路を提案する。 密度行列シミュレーションを用いて,提案手法は,そのフットプリントが小さいため,類似の物理的誤り率に対して,surface-17よりも低い論理誤差率を示す。 また、ニューラルネットワークベースのエラーデコーダの性能を推定し、実験データに基づくトレーニングにより、特定の量子プロセッサのエラー統計に適合するように訓練することができる。

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