論文の概要: Experimental demonstration of continuous quantum error correction
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2107.11398v1
- Date: Fri, 23 Jul 2021 18:00:55 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-03-21 03:02:28.852844
- Title: Experimental demonstration of continuous quantum error correction
- Title(参考訳): 連続量子誤差補正の実験的検討
- Authors: William P. Livingston, Machiel S. Blok, Emmanuel Flurin, Justin
Dressel, Andrew N. Jordan, and Irfan Siddiqi
- Abstract要約: マルチキュービットアーキテクチャにおいて,連続量子ビットフリップ補正符号を実装した。
平均ビットフリップ検出効率は最大91%に達する。
その結果,マルチキュービットアーキテクチャにおける資源効率の安定度の測定結果が得られた。
- 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: The storage and processing of quantum information are susceptible to external
noise, resulting in computational errors that are inherently continuous A
powerful method to suppress these effects is to use quantum error correction.
Typically, quantum error correction is executed in discrete rounds where errors
are digitized and detected by projective multi-qubit parity measurements. These
stabilizer measurements are traditionally realized with entangling gates and
projective measurement on ancillary qubits to complete a round of error
correction. However, their gate structure makes them vulnerable to errors
occurring at specific times in the code and errors on the ancilla qubits. Here
we use direct parity measurements to implement a continuous quantum bit-flip
correction code in a resource-efficient manner, eliminating entangling gates,
ancilla qubits, and their associated errors. The continuous measurements are
monitored by an FPGA controller that actively corrects errors as they are
detected. Using this method, we achieve an average bit-flip detection
efficiency of up to 91%. Furthermore, we use the protocol to increase the
relaxation time of the protected logical qubit by a factor of 2.7 over the
relaxation times of the bare comprising qubits. Our results showcase
resource-efficient stabilizer measurements in a multi-qubit architecture and
demonstrate how continuous error correction codes can address challenges in
realizing a fault-tolerant system.
- Abstract(参考訳): 量子情報の保存と処理は外部ノイズに影響を受けやすく、結果として計算エラーは本質的に連続的に発生し、これらの効果を抑制する強力な方法は量子誤差補正を使用することである。
通常、量子エラー補正は離散ラウンドで行われ、誤差をデジタル化し、射影多重ビットパリティ測定によって検出される。
これらの安定化器の測定は、伝統的にゲートの絡み合いとアクビットの射影測定によって達成され、誤り訂正のラウンドが完了する。
しかし、それらのゲート構造は、コード内の特定のタイミングで発生するエラーや、アシラキュービット上のエラーに弱い。
ここでは、直接パリティ測定を用いて、連続量子ビットフリップ補正符号を資源効率よく実装し、絡み合うゲート、アシラ量子ビットとその関連エラーを除去する。
連続測定はFPGAコントローラによって監視され、検出されたエラーを積極的に修正する。
この手法を用いて,最大91%のビットフリップ検出効率を実現する。
さらに、このプロトコルを用いて、保護された論理量子ビットの緩和時間を、素構成量子ビットの緩和時間よりも2.7倍に向上させる。
本研究は,マルチキュービットアーキテクチャにおける資源効率の安定度を測定し,フォールトトレラントシステムを実現する上での課題に対して,連続的な誤り訂正符号がどう対処できるかを示す。
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