論文の概要: Quantum outage probability for time-varying quantum channels
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2108.13701v1
- Date: Tue, 31 Aug 2021 09:29:26 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-03-16 16:14:59.251525
- Title: Quantum outage probability for time-varying quantum channels
- Title（参考訳）: 時間変化量子チャネルの量子停止確率
- Authors: Josu Etxezarreta Martinez, Patricio Fuentes, Pedro Crespo and Javier
Garcia-Frias
- Abstract要約: 時間変化の量子チャネルは、量子エラー訂正符号の劣化を引き起こす。
我々は,時間変化の影響を,その平均付近のT_Q$の相対的変動の関数として定量化する。
その結果,QECCの性能は,その非一貫性パラメータの固有のゆらぎによって制限されていることが判明した。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: Recent experimental studies have shown that the relaxation time, $T_1$, and
the dephasing time, $T_2$, of superconducting qubits fluctuate considerably
over time. Time-varying quantum channel (TVQC) models have been proposed in
order to consider the time varying nature of the parameters that define qubit
decoherence. This dynamic nature of quantum channels causes a degradation of
the performance of quantum error correction codes (QECC) that is portrayed as a
flattening of their error rate curves. In this article, we introduce the
concepts of quantum outage probability and quantum hashing outage probability
as asymptotically achievable error rates by a QECC with quantum rate $R_Q$
operating over a TVQC. We derive closed-form expressions for the family of
time-varying amplitude damping channels (TVAD) and study their behaviour for
different scenarios. We quantify the impact of time-variation as a function of
the relative variation of $T_1$ around its mean. We conclude that the
performance of QECCs is limited in many cases by the inherent fluctuations of
their decoherence parameters and corroborate that parameter stability is
crucial to maintain the excellent performance observed over static quantum
channels.
- Abstract（参考訳）: 近年の実験では、緩和時間である$t_1$と、超伝導量子ビットの低下時間である$t_2$が時間とともにかなり変動することが示された。
時間変化量子チャネル(TVQC)モデルは、量子ビットデコヒーレンスを定義するパラメータの時間変化の性質を考えるために提案されている。
この量子チャネルの動的性質により、量子誤差補正符号(qecc)の性能が低下し、誤差率曲線の平坦化が図られる。
本稿では,TVQC上で動作する量子レート$R_Q$のQECCによる漸近的に達成可能な誤り率として,量子停止確率と量子ハッシュ停止確率の概念を紹介する。
我々は時変振幅減衰チャネル(tvad)の族に対する閉形式表現を導出し,その挙動を異なるシナリオで検討する。
我々は,時間変化の影響を,平均付近のT_1$の相対変動関数として定量化する。
我々は,QECCの性能は,その非一貫性パラメータの固有のゆらぎによって制限され,静的な量子チャネル上で観測される優れた性能を維持するためにパラメータ安定性が重要であることを裏付ける。
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