論文の概要: Adaptive syndrome measurements for Shor-style error correction

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2208.05601v2
• Date: Thu, 22 Sep 2022 07:03:23 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-01-31 21:17:33.448856
• Title: Adaptive syndrome measurements for Shor-style error correction
• Title（参考訳）: shor型誤り訂正のための適応型シンドローム測定
• Authors: Theerapat Tansuwannont, Kenneth R. Brown
• Abstract要約: 適応型シンドローム計測手法を用いて,ショア耐故障誤差補正法の改良を行った。 本プロトコルは, 連続する2ラウンドの症候群の相違から得られる情報に基づいて, 誤り訂正のためのシンドロームを決定する。 従来の手法と比較して,我々の適応測定手法は,大きな$t$制限の4倍の耐故障閾値を増大させることができると推定した。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.913755431537592
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: The Shor fault-tolerant error correction (FTEC) scheme uses transversal gates and ancilla qubits prepared in the cat state in syndrome extraction circuits to prevent propagation of errors caused by gate faults. For a stabilizer code that can correct up to $t$ errors, the traditional Shor scheme handles ancilla preparation and measurement faults by performing syndrome measurements until the syndromes are repeated $t+1$ times in a row; in the worst-case scenario, $(t+1)^2$ rounds of measurements are required. In this work, we improve the Shor FTEC scheme using an adaptive syndrome measurement technique. In particular, our protocols determine a syndrome for error correction based on information from the differences of syndromes obtained from any two consecutive rounds. Our protocol that satisfies the strong FTEC conditions requires no more than $(t+3)^2/4-1$ rounds of measurements and is applicable to any stabilizer code. Compared to the traditional method, we estimate that our adaptive measurement method could increase the fault-tolerant threshold by a factor of 4 in the large $t$ limit. We also extend our ideas to error correction satisfying the weak FTEC conditions and flag FTEC.
• Abstract（参考訳）: Shor fault-tolerant error correct (FTEC) 方式では, ゲート故障によるエラーの伝播を防止するために, 猫の状態に用意されたトランスバーサルゲートとアンシラキュービットを用いる。 最大で$t$の誤差を補正できる安定化コードの場合、従来のShorスキームは、症候群が連続して$t+1$の回数を繰り返すまでシンドローム測定を行うことで、アシラ準備と測定障害を処理し、最悪の場合、$(t+1)^2$の計測を必要とする。 本研究では,適応型シンドローム計測手法を用いてshor ftecスキームを改善する。 特に,本プロトコルは,連続する2ラウンドの症候群の差から得られる情報に基づいて,誤り訂正のためのシンドロームを決定する。 FTECの強い条件を満たすプロトコルは、$(t+3)^2/4-1$の計測を必要とせず、任意の安定化符号に適用できる。 従来の手法と比較して,我々の適応測定手法は,大きな$t$制限の4倍の耐故障閾値を増大させることができると推定した。 また,弱いFTEC条件を満たす誤り訂正やフラグFTECも提案する。

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