論文の概要: Mid-circuit correction of correlated phase errors using an array of spectator qubits

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2208.11716v2
• Date: Mon, 29 Aug 2022 19:20:55 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-01-29 23:50:03.180024
• Title: Mid-circuit correction of correlated phase errors using an array of spectator qubits
• Title（参考訳）: spectator qubitsアレイを用いた相関位相誤差の中間回路補正
• Authors: Kevin Singh, Conor E. Bradley, Shraddha Anand, Vikram Ramesh, Ryan White, Hannes Bernien
• Abstract要約: エラーを起こしやすい量子プロセッサのスケールアップは、非常に難しい課題だ。 最近の提案では、共配置された補助的な「オブザーバー」量子ビットに基づく補的アプローチを提案する。 ここでは、ルビジウムデータ量子ビットの配列上の相関位相誤差を補正するために、スペクトル量子ビットの配列を用いる。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.30786914102688595
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: Scaling up invariably error-prone quantum processors is a formidable challenge. While quantum error correction ultimately promises fault-tolerant operation, the required qubit overhead and error thresholds are daunting, and many codes break down under correlated noise. Recent proposals have suggested a complementary approach based on co-located, auxiliary 'spectator' qubits. These act as in-situ probes of noise, and enable real-time, coherent corrections of the resulting errors on the data qubits. Here, we use an array of cesium spectator qubits to correct correlated phase errors on an array of rubidium data qubits. Crucially, by combining in-sequence readouts, data processing, and feed-forward operations, these correlated errors are suppressed within the execution of the quantum circuit. The protocol is broadly applicable to quantum information platforms, and our approach establishes key tools for scaling neutral-atom quantum processors: mid-circuit readout of atom arrays, real-time processing and feed-forward, and coherent mid-circuit reloading of atomic qubits.
• Abstract（参考訳）: エラーを起こしやすい量子プロセッサのスケールアップは、非常に難しい課題だ。 量子誤差補正は最終的にフォールトトレラントな動作を約束するが、必要な量子ビットオーバーヘッドとエラーしきい値が不足し、多くの符号が相関したノイズ下で故障する。 最近の提案では、共配置の補助的な「検査者」キュービットに基づく補完的アプローチが提案されている。 これらはノイズのその場プローブとして機能し、データキュービットのエラーをリアルタイムにコヒーレントに補正することができる。 ここでは,cesium spectator qubits の配列を用いて,ルービジウムデータ qubits の配列上の相関位相誤差を補正する。 重要なことに、シーケンス内読み出し、データ処理、フィードフォワード演算を組み合わせることで、これらの相関エラーは量子回路の実行中に抑制される。 提案手法は,原子配列の中間回路の読み出し,リアルタイム処理とフィードフォワード,原子量子ビットのコヒーレントな中間回路再ロードといった,中性原子量子プロセッサをスケールするための重要なツールを確立する。

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