論文の概要: Realization of an Error-Correcting Surface Code with Superconducting Qubits

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2112.13505v2
• Date: Sat, 29 Jan 2022 06:57:46 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-03-03 04:00:08.097920
• Title: Realization of an Error-Correcting Surface Code with Superconducting Qubits
• Title（参考訳）: 超電導量子ビットによる誤り補正表面符号の実現
• Authors: Youwei Zhao, Yangsen Ye, He-Liang Huang, Yiming Zhang, Dachao Wu, Huijie Guan, Qingling Zhu, Zuolin Wei, Tan He, Sirui Cao, Fusheng Chen, Tung-Hsun Chung, Hui Deng, Daojin Fan, Ming Gong, Cheng Guo, Shaojun Guo, Lianchen Han, Na Li, Shaowei Li, Yuan Li, Futian Liang, Jin Lin, Haoran Qian, Hao Rong, Hong Su, Lihua Sun, Shiyu Wang, Yulin Wu, Yu Xu, Chong Ying, Jiale Yu, Chen Zha, Kaili Zhang, Yong-Heng Huo, Chao-Yang Lu, Cheng-Zhi Peng, Xiaobo Zhu, and Jian-Wei Pan
• Abstract要約: 超伝導量子プロセッサのtextitZuchongzhi 2.1 上で,誤差補正曲面符号である距離3曲面符号を実験的に実装した。 複数の連続する誤差補正サイクルを実行することにより、論理誤差を著しく低減することができる。 この実験は、エラー訂正サーフェスコードの完全な機能的なインスタンスを示し、スケーラブルなフォールトトレラント量子コンピューティングへの道の鍵となるステップを提供する。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 20.668901523826936
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: Quantum error correction is a critical technique for transitioning from noisy intermediate-scale quantum (NISQ) devices to fully fledged quantum computers. The surface code, which has a high threshold error rate, is the leading quantum error correction code for two-dimensional grid architecture. So far, the repeated error correction capability of the surface code has not been realized experimentally. Here, we experimentally implement an error-correcting surface code, the distance-3 surface code which consists of 17 qubits, on the \textit{Zuchongzhi} 2.1 superconducting quantum processor. By executing several consecutive error correction cycles, the logical error can be significantly reduced after applying corrections, achieving the repeated error correction of surface code for the first time. This experiment represents a fully functional instance of an error-correcting surface code, providing a key step on the path towards scalable fault-tolerant quantum computing.
• Abstract（参考訳）: 量子誤り訂正は、ノイズの多い中間スケール量子(NISQ)デバイスから完全に未熟な量子コンピュータに移行するための重要な技術である。 しきい値エラー率が高い表面符号は、2次元グリッドアーキテクチャにおける主要な量子誤り訂正符号である。 これまでのところ、表面コードの繰り返し誤り訂正機能は実験的に実現されていない。 本研究では,17量子ビットからなる誤り訂正型表面符号である distance-3 を,超伝導量子プロセッサ \textit{zuchongzhi} 2.1 上で実験的に実装する。 複数の連続エラー補正サイクルを実行することにより、表面コードの繰り返しエラー補正を初めて達成し、補正を施した後、論理誤差を著しく低減することができる。 この実験は、エラー訂正曲面コードの完全な機能インスタンスを示し、スケーラブルなフォールトトレラント量子コンピューティングへの道の鍵となるステップを提供する。

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