論文の概要: A Fault-Tolerant Honeycomb Memory
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2108.10457v2
- Date: Mon, 13 Dec 2021 22:33:20 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-03-17 07:52:29.348715
- Title: A Fault-Tolerant Honeycomb Memory
- Title（参考訳）: 耐故障性ハニカムメモリ
- Authors: Craig Gidney, Michael Newman, Austin Fowler, Michael Broughton
- Abstract要約: ハニカム符号で保存された論理量子ビットのロバスト性を定量化する。
我々は、ハニカムコードは600ドルの物理量子ビットしか持たないテラクオプ体制に到達できると予測している。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 1.8160945635344528
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: Recently, Hastings & Haah introduced a quantum memory defined on the
honeycomb lattice. Remarkably, this honeycomb code assembles weight-six parity
checks using only two-local measurements. The sparse connectivity and two-local
measurements are desirable features for certain hardware, while the weight-six
parity checks enable robust performance in the circuit model.
In this work, we quantify the robustness of logical qubits preserved by the
honeycomb code using a correlated minimum-weight perfect-matching decoder.
Using Monte Carlo sampling, we estimate the honeycomb code's threshold in
different error models, and project how efficiently it can reach the "teraquop
regime" where trillions of quantum logical operations can be executed reliably.
We perform the same estimates for the rotated surface code, and find a
threshold of $0.2\%-0.3\%$ for the honeycomb code compared to a threshold of
$0.5\%-0.7\%$ for the surface code in a controlled-not circuit model. In a
circuit model with native two-body measurements, the honeycomb code achieves a
threshold of $1.5\% < p <2.0\%$, where $p$ is the collective error rate of the
two-body measurement gate - including both measurement and correlated data
depolarization error processes. With such gates at a physical error rate of
$10^{-3}$, we project that the honeycomb code can reach the teraquop regime
with only $600$ physical qubits.
- Abstract（参考訳）: 最近、Hastings & Haahはハニカム格子上に定義された量子メモリを導入した。
驚くべきことに、このハニカムコードは2つの局所的な測定値のみを使用して、重量6パリティチェックを組み立てる。
スパース接続と2局所測定は特定のハードウェアに望ましい特徴であるが、重み付きパリティチェックは回路モデルで堅牢な性能を実現する。
本研究では, ハニカム符号が保存する論理量子ビットのロバスト性について, 相関最小整合デコーダを用いて定量化する。
モンテカルロサンプリングを用いて、異なるエラーモデルにおけるハニカム符号のしきい値を推定し、数兆の量子論理演算を確実に実行できる「テラクオプ状態」にいかに効率的に到達できるかを予測する。
我々は、回転した曲面符号に対して同じ推定を行い、ハニカム符号に対して0.2 %-0.3 %$の閾値を、制御された回路モデルにおいて表面符号に対して0.5 %-0.7 %の閾値と比較した。
ネイティブな2体計測を持つ回路モデルにおいて、honeycomb符号は、測定と相関データ非分極誤差過程の両方を含む2体計測ゲートの集団誤差率である$1.5\% < p <2.0\%$ のしきい値を達成する。
このようなゲートは10^{-3}$の物理的エラーレートで、honeycombコードは600ドルの物理キュービットでteraquopに到達できると予測しています。
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