論文の概要: Constant-overhead quantum error correction with thin planar connectivity
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2109.14609v1
- Date: Wed, 29 Sep 2021 17:59:08 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-03-13 05:01:04.398353
- Title: Constant-overhead quantum error correction with thin planar connectivity
- Title(参考訳): 薄板接続による定オーバーヘッド量子誤差補正
- Authors: Maxime A. Tremblay, Nicolas Delfosse and Michael E. Beverland
- Abstract要約: 本稿では,タナーグラフを少数の平面層に分解することで,量子LDPC符号の2次元レイアウトを提案する。
論理量子ビットあたり49の物理量子ビットを用いて、正のレート符号群に対する回路雑音閾値0.28%を観察した。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 0.0
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: Quantum LDPC codes may provide a path to build low-overhead fault-tolerant
quantum computers. However, as general LDPC codes lack geometric constraints,
na\"ive layouts couple many distant qubits with crossing connections which
could be hard to build in hardware and could result in performance-degrading
crosstalk. We propose a 2D layout for quantum LDPC codes by decomposing their
Tanner graphs into a small number of planar layers. Each layer contains
long-range connections which do not cross. For any CSS code with a
degree-$\delta$ Tanner graph, we design stabilizer measurement circuits with
depth at most $(2\delta +2)$ using at most $\lceil \delta/2 \rceil$ layers. We
observe a circuit-noise threshold of 0.28\% for a positive-rate code family
using 49 physical qubits per logical qubit. For a physical error rate of
$10^{-4}$, this family reaches a logical error rate of $10^{-15}$ using
fourteen times fewer physical qubits than the surface code.
- Abstract(参考訳): 量子LDPC符号は、低オーバーヘッドフォールトトレラント量子コンピュータを構築するための経路を提供する。
しかし、一般のLDPC符号には幾何的制約がないため、na\"iveレイアウトは、ハードウェアで構築するのが難しく、性能が劣化するクロストークをもたらす可能性がある、多くの離れたキュービットと交差接続を結合する。
本稿では,タナーグラフを少数の平面層に分解することで,量子LDPC符号の2次元レイアウトを提案する。
各層は、交差しない長距離接続を含む。
次数-$\delta$ tannerグラフを持つ任意のcssコードに対して、最大$(2\delta +2)$のスタビライザ測定回路を、最大$\lceil \delta/2 \rceil$層を用いて設計する。
論理キュービットあたり49物理キュービットを用いて正のレートのコードファミリに対して0.28\%の回路ノイズ閾値を観測した。
物理的なエラーレートが10^{-4}$の場合、このファミリーは、表面コードよりも14分の1の物理キュービットで論理的なエラーレートが10^{-15}$となる。
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