論文の概要: On the fault-tolerance threshold for surface codes with general noise

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2207.00217v1
• Date: Fri, 1 Jul 2022 06:05:11 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-02-07 02:08:10.065221
• Title: On the fault-tolerance threshold for surface codes with general noise
• Title（参考訳）: 一般雑音を有する表面符号の耐故障閾値について
• Authors: Jing Hao Chai and Hui Khoon Ng
• Abstract要約: 表面符号に基づくフォールトトレラント量子コンピューティングは、大規模量子コンピュータへの一般的なルートとして登場した。 本稿では, 一般的な雑音を受ける表面符号の耐故障閾値を導出するために, 過去の証明手法を拡張しようとする。 非自明なしきい値、すなわち、表面コード処方薬が一般的な雑音に対して機能することを保証しない。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: Fault-tolerant quantum computing based on surface codes has emerged as a popular route to large-scale quantum computers capable of accurate computation even in the presence of noise. Its popularity is, in part, because the fault-tolerance or accuracy threshold for surface codes is believed to be less stringent than competing schemes. This threshold is the noise level below which computational accuracy can be increased by increasing physical resources for noise removal, and is an important engineering target for realising quantum devices. The current conclusions about surface code thresholds are, however, drawn largely from studies of probabilistic noise. While a natural assumption, current devices experience noise beyond such a model, raising the question of whether conventional statements about the thresholds apply. Here, we attempt to extend past proof techniques to derive the fault-tolerance threshold for surface codes subjected to general noise with no particular structure. Surprisingly, we found no nontrivial threshold, i.e., there is no guarantee the surface code prescription works for general noise. While this is not a proof that the scheme fails, we argue that current proof techniques are likely unable to provide an answer. A genuinely new idea is needed, to reaffirm the feasibility of surface code quantum computing.
• Abstract（参考訳）: 表面符号に基づくフォールトトレラント量子コンピューティングは、ノイズがあっても正確な計算が可能な大規模量子コンピュータへの一般的なルートとして登場した。 その人気は、部分的には、表面符号の耐障害性や精度の閾値が競合するスキームよりも厳密でないためである。 この閾値は、ノイズ除去のための物理資源を増やすことで計算精度を向上できるノイズレベルであり、量子デバイスを実現するための重要な工学的ターゲットである。 しかし、表面符号閾値に関する現在の結論は、主に確率的雑音の研究から導かれる。 自然な仮定では、現在のデバイスはそのようなモデルを超えるノイズを経験し、閾値に関する従来のステートメントが適用されるかどうかという疑問を提起する。 本稿では,特定の構造を持たない一般ノイズを受ける表面符号の耐障害しきい値を求めるために,過去の証明手法を拡張することを試みる。 驚いたことに、非自明なしきい値、すなわち、一般的なノイズに対して表面コード処方が機能する保証がない。 これはこのスキームが失敗する証拠ではないが、現在の証明技術では答えが得られない可能性が高いと論じる。 表面コード量子コンピューティングの実現可能性を再確認するために、真に新しいアイデアが必要である。

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