論文の概要: Hierarchical Qubit Maps and Hierarchical Quantum Error Correction

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2109.01953v1
• Date: Sun, 5 Sep 2021 00:40:02 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-03-16 02:55:53.715728
• Title: Hierarchical Qubit Maps and Hierarchical Quantum Error Correction
• Title（参考訳）: 階層的量子ビットマップと階層的量子誤差補正
• Authors: Natalie Klco and Martin J. Savage
• Abstract要約: 階層的に実装された量子誤り訂正(HI-QEC)を考える。 HI-QECが低エネルギーオブザーバブルを一定精度で計算する際の表面コード資源に与える影響を推定する。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: We consider hierarchically implemented quantum error correction (HI-QEC), in which the fidelities of logical qubits are differentially optimized to enhance the capabilities of quantum devices in scientific applications. By employing qubit representations that propagate hierarchies in simulated systems to those in logical qubit noise sensitivities, heterogeneity in the distribution of physical-to-logical qubits can be systematically structured. For concreteness, we estimate HI-QEC's impact on surface code resources in computing low-energy observables to fixed precision, finding up to $\sim 60\%$ reductions in qubit requirements plausible in early error corrected simulations. Hierarchical qubit maps are also possible without error correction in qubit and qudit systems where fidelities are non-uniform, either unintentionally or by design. Hierarchical optimizations are another element in the co-design process of quantum simulations for nuclear and particle physics.
• Abstract（参考訳）: 我々は、論理量子ビットの忠実度を差分最適化し、量子デバイスの性能を向上させる階層的に実装された量子エラー補正(HI-QEC)を考える。 擬似システムの階層を論理的クビット雑音感性に伝達するクビット表現を利用することで、物理-論理的クビット分布の不均一性を体系的に構成することができる。 具体的には、HI-QECの低エネルギー観測値計算における表面コードリソースへの影響を定精度で推定し、早期誤差補正シミュレーションで検証可能な量子ビット要求の最大$\sim 60\%の削減を求める。 階層的量子ビット写像は、不意に、あるいは設計によって、フィディリティが一様でない qubit や qudit システムでは誤り訂正なしでも可能である。 階層最適化は、核と粒子物理学のための量子シミュレーションの共設計プロセスにおけるもう一つの要素である。

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