論文の概要: Entanglement-assisted concatenated quantum codes

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2202.08084v1
• Date: Wed, 16 Feb 2022 14:14:02 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-02-25 16:26:48.536992
• Title: Entanglement-assisted concatenated quantum codes
• Title（参考訳）: 絡み合い支援連結量子符号
• Authors: Jihao Fan, Jun Li, Yongbin Zhou, Min-Hsiu Hsieh, and H. Vincent Poor
• Abstract要約: 2つの量子符号を連結して構築された絡み合い支援量子符号(EACQC)を提案する。 EACQCは標準量子符号(CQC)に対していくつかの利点を示す。 EACQCは量子通信において競合するだけでなく、フォールトトレラントな量子計算にも適用できる。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 77.34669920414821
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: Entanglement-assisted concatenated quantum codes (EACQCs), constructed by concatenating two quantum codes, are proposed. These EACQCs show several advantages over the standard concatenated quantum codes (CQCs). Several families of EACQCs that, unlike standard CQCs, can beat the nondegenerate Hamming bound for entanglement-assisted quantum error correction codes (EAQECCs) are derived. Further, a number of EACQCs with better parameters than the best known standard quantum error correction codes (QECCs) and EAQECCs are also derived. In particular, several catalytic EACQCs with better parameters than the best known QECCs of the same length and net transmission are constructed. Furthermore, each catalytic EACQC consumes only one or two ebits. It is also shown that EACQCs make entanglement-assisted quantum communication possible even if the ebits are noisy. Finally, it is shown that EACQCs can outperform CQCs in entanglement fidelity over depolarizing channels if the ebits are less noisy than the qubits. Moreover, the threshold error probability of EACQCs is larger than that of CQCs when the error probability of ebits is sufficiently lower than that of qubits. Therefore EACQCs are not only competitive in quantum communication but also applicable in fault-tolerant quantum computation.
• Abstract（参考訳）: 2つの量子コードを連結して構築したエンタングルメント支援結合量子符号(eacqcs)を提案する。 これらのEACQCは、標準連結量子符号(CQC)に対していくつかの利点を示す。 標準的なCQCとは異なり、絡み合い支援量子誤り訂正符号(EAQECC)の非退化ハミング境界に打ち勝つことができるEACQCのいくつかのファミリーが導出される。 さらに、最もよく知られた量子誤り訂正符号(QECC)やEAQECCよりも優れたパラメータを持つ多数のEACQCも導出される。 特に、同じ長さのQECCよりも優れたパラメータを持ついくつかの触媒EACQCが構築されている。 さらに、それぞれの触媒EACQCは1ビットまたは2ビットしか消費しない。 また、EACQCは、共振器がノイズであっても、絡み合いを利用した量子通信を可能にする。 最後に,ebitsがqubitsよりもノイズが少ない場合,eacqcsはcqcsよりもデポーラライズチャネルのエンタングルメント忠実度を上回ることができることを示した。 さらに、EACQCsのしきい値誤差確率は、Ebitsの誤差確率がqubitsよりも十分に低い場合、CQCsのしきい値誤差確率よりも大きい。 したがって、eacqcは量子通信だけでなく、フォールトトレラント量子計算にも応用できる。

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