論文の概要: Quantum computing is scalable on a planar array of qubits with fabrication defects

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2111.06432v2
• Date: Mon, 29 Nov 2021 14:47:28 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-03-08 09:40:31.987378
• Title: Quantum computing is scalable on a planar array of qubits with fabrication defects
• Title（参考訳）: 量子コンピューティングは、製造欠陥のある平面量子ビット列上でスケーラブルである
• Authors: Armands Strikis, Simon C. Benjamin and Benjamin J. Brown
• Abstract要約: 任意に大きい量子計算は、2次元の雑音量子ビット配列を用いて失敗の確率を消し去ることができることを示す。 我々のアプローチは、大規模な量子コンピュータを構築するための実験的な試みと容易に互換性がある。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 2.867517731896504
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: To successfully execute large-scale algorithms, a quantum computer will need to perform its elementary operations near perfectly. This is a fundamental challenge since all physical qubits suffer a considerable level of noise. Moreover, real systems are likely to have a finite yield, i.e. some non-zero proportion of the components in a complex device may be irredeemably broken at the fabrication stage. We present a threshold theorem showing that an arbitrarily large quantum computation can be completed with a vanishing probability of failure using a two-dimensional array of noisy qubits with a finite density of fabrication defects. To complete our proof we introduce a robust protocol to measure high-weight stabilizers to compensate for large regions of inactive qubits. We obtain our result using a surface code architecture. Our approach is therefore readily compatible with ongoing experimental efforts to build a large-scale quantum computer.
• Abstract（参考訳）: 大規模なアルゴリズムをうまく実行するためには、量子コンピュータは基本操作をほぼ完璧に実行する必要がある。 これは、全ての物理量子ビットがかなりのノイズに悩まされるため、根本的な問題である。 さらに、実数系は有限収率を持つ可能性があり、例えば、複雑な装置の成分の非ゼロの割合は、製造段階で無意味に破られる可能性がある。 本稿では,有限生成欠陥密度を持つ2次元ノイズ量子ビット列を用いて,任意に大きな量子計算を失敗の消滅確率で完了できることを示すしきい値定理を提案する。 証明を完了するために,不活性量子ビットの広い領域を補償する高重安定化器を測定する頑健なプロトコルを導入する。 我々はsurface code architectureを用いて結果を得た。 したがって、我々のアプローチは、大規模量子コンピュータを構築するための実験的な取り組みと容易に対応できる。

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