論文の概要: Resource Reduction in Multiplexed High-Dimensional Quantum Reed-Solomon Codes

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2206.03712v1
• Date: Wed, 8 Jun 2022 07:11:01 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-02-10 04:18:54.115897
• Title: Resource Reduction in Multiplexed High-Dimensional Quantum Reed-Solomon Codes
• Title（参考訳）: 多重化高次元量子リード・ソロモン符号の資源削減
• Authors: Shin Nishio, Nicol\`o Lo Piparo, Michael Hanks, William John Munro and Kae Nemoto
• Abstract要約: 本手法は,量子リード・ソロモン符号の符号化回路に必要な$rm CX$ゲート数を大幅に削減できることを示す。 我々のアプローチは、Groversや量子ウォークなど、他の多くの量子誤り訂正符号や量子アルゴリズムにも適用できる。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: Quantum communication technologies will play an important role in quantum information processing in the near future as we network devices together. However, their implementation is still a challenging task due to both loss and gate errors. Quantum error correction codes are one important technique to address this issue. In particular, the Quantum Reed-Solomon codes are known to be quite efficient for quantum communication tasks. The high degree of physical resources required, however, makes such a code difficult to use in practice. A recent technique called quantum multiplexing has been shown to reduce resources by using multiple degrees of freedom of a photon. In this work, we propose a method to decompose multi-controlled gates using fewer $\rm{CX}$ gates via this quantum multiplexing technique. We show that our method can significantly reduce the required number of $\rm{CX}$ gates needed in the encoding circuits for the quantum Reed-Solomon code. Our approach is also applicable to many other quantum error correction codes and quantum algorithms, including Grovers and quantum walks.
• Abstract（参考訳）: 量子通信技術は、近い将来、ネットワークデバイスが一緒になるにつれて、量子情報処理において重要な役割を果たすだろう。 しかし、その実装は、損失とゲートエラーの両方のために依然として難しい課題である。 量子誤り訂正符号はこの問題に対処するための重要な手法である。 特に、量子リード・ソロモン符号は量子通信タスクにおいて非常に効率的であることが知られている。 しかし、高い物理資源を必要とするため、そのようなコードは実際に使用するのが困難である。 量子多重化(quantum multiplexing)と呼ばれる最近の技術は、光子の多重自由度を用いて資源を減らすことが示されている。 本研究では、この量子多重化手法により、より少ない$\rm{cx}$ゲートを用いてマルチ制御ゲートを分解する方法を提案する。 本手法は,量子リード・ソロモン符号の符号化回路に必要な$\rm{CX}$ゲート数を大幅に削減できることを示す。 このアプローチは、グローバーや量子ウォークなど、他の多くの量子誤り訂正符号や量子アルゴリズムにも適用できる。

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