論文の概要: Quantum Lego: Building Quantum Error Correction Codes from Tensor
Networks
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2109.08158v2
- Date: Wed, 11 May 2022 20:05:58 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-03-14 21:01:44.121927
- Title: Quantum Lego: Building Quantum Error Correction Codes from Tensor
Networks
- Title(参考訳): quantum lego:テンソルネットワークから量子誤り訂正コードを構築する
- Authors: ChunJun Cao and Brad Lackey
- Abstract要約: 単純なコードや状態のテンソルから構築されたテンソルネットワークとして、複雑なコード構造を表現する。
このフレームワークは、構築したコードにネットワークのジオメトリを付与し、安定化器コードの構築に有効である。
非自明なコードを構築するために、単純な安定化コードを結合する例をいくつか紹介する。
- 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 introduce a flexible and graphically intuitive framework that constructs
complex quantum error correction codes from simple codes or states,
generalizing code concatenation. More specifically, we represent the complex
code constructions as tensor networks built from the tensors of simple codes or
states in a modular fashion. Using a set of local moves known as operator
pushing, one can derive properties of the more complex codes, such as
transversal non-Clifford gates, by tracing the flow of operators in the
network. The framework endows a network geometry to any code it builds and is
valid for constructing stabilizer codes as well as non-stabilizer codes over
qubits and qudits. For a contractible tensor network, the sequence of
contractions also constructs a decoding/encoding circuit. To highlight the
framework's range of capabilities and to provide a tutorial, we lay out some
examples where we glue together simple stabilizer codes to construct
non-trivial codes. These examples include the toric code and its variants, a
holographic code with transversal non-Clifford operators, a 3d stabilizer code,
and other stabilizer codes with interesting properties. Surprisingly, we find
that the surface code is equivalent to the 2d Bacon-Shor code after "dualizing"
its tensor network encoding map.
- Abstract(参考訳): 単純なコードや状態から複雑な量子誤り訂正符号を生成するフレキシブルでグラフィカルなフレームワークを導入し、コードの結合を一般化します。
具体的には、複雑なコード構造を、単純なコードや状態のテンソルをモジュラ形式で構築したテンソルネットワークとして表現する。
演算子プッシュとして知られる局所的な動きの集合を用いて、ネットワーク内の演算子のフローをトレースすることで、超越的な非クリフォードゲートのようなより複雑な符号の性質を導出することができる。
このフレームワークは、構築する任意のコードにネットワークジオメトリを内包し、qubitsとquudits上での安定化コードおよび非安定化コードを構築するのに有効である。
収縮可能なテンソルネットワークでは、収縮のシーケンスはデコード/エンコード回路も構成する。
フレームワークのさまざまな機能を強調し、チュートリアルを提供するために、簡単な安定化コードを組み合わせて非自明なコードを構築する例をいくつか紹介します。
これらの例として、トーリック符号とその変種、超越的非クリフォード作用素を持つホログラフィック符号、3d安定化符号、その他の興味深い性質を持つ安定化符号がある。
驚くべきことに、表面符号はテンソルネットワーク符号化マップの「二重化」後に2d Bacon-Shor符号と等価である。
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