論文の概要: Qubit-oscillator concatenated codes: decoding formalism & code comparison

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2209.04573v4
• Date: Tue, 6 Jun 2023 13:38:43 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-06-07 22:06:27.172116
• Title: Qubit-oscillator concatenated codes: decoding formalism & code comparison
• Title（参考訳）: qubit-oscillator concatenated codes: decoding formalism and code comparison
• Authors: Yijia Xu, Yixu Wang, En-Jui Kuo, and Victor V. Albert
• Abstract要約: ボソニックな誤り訂正符号と量子ビット符号を結合することで、元の量子ビット符号の誤り訂正能力を大幅に向上させることができる。 GKP安定化器符号は、論理ボゾンモードが共役変数のゆらぎから保護される。 我々は,3つの異なるコード結合の性能を解析する,効率的な最大形デコーダを開発した。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 1.8759305308855916
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: Concatenating bosonic error-correcting codes with qubit codes can substantially boost the error-correcting power of the original qubit codes. It is not clear how to concatenate optimally, given there are several bosonic codes and concatenation schemes to choose from, including the recently discovered GKP-stabilizer codes [Phys. Rev. Lett. 125, 080503 (2020)}] that allow protection of a logical bosonic mode from fluctuations of the mode's conjugate variables. We develop efficient maximum-likelihood decoders for and analyze the performance of three different concatenations of codes taken from the following set: qubit stabilizer codes, analog/Gaussian stabilizer codes, GKP codes, and GKP-stabilizer codes. We benchmark decoder performance against additive Gaussian white noise, corroborating our numerics with analytical calculations. We observe that the concatenation involving GKP-stabilizer codes outperforms the more conventional concatenation of a qubit stabilizer code with a GKP code in some cases. We also propose a GKP-stabilizer code that suppresses fluctuations in both conjugate variables without extra quadrature squeezing, and formulate qudit versions of GKP-stabilizer codes.
• Abstract（参考訳）: ボソニック誤り訂正符号と量子ビット符号を結合することで、元の量子ビット符号の誤り訂正能力を大幅に向上させることができる。 最近発見されたGKP安定化器符号(Phys. Rev. 125, 080503 (2020)})を含むいくつかのボソニック符号と連結スキームがあるので、最適に結合する方法は明らかではない。 本稿では, 量子ビット安定化符号, アナログ・ガウス安定化符号, gkp符号, gkp安定化符号, gkp安定化符号の3つの異なる結合符号の性能を, 効率良く解析する。 我々は、加算ガウス白色雑音に対するデコーダ性能をベンチマークし、解析計算により数値を照合する。 我々は、GKP安定化器符号を含む結合性は、GKP符号との従来の結合性よりも優れていることを観察した。 また, 2変数共役変数のゆらぎを抑制するGKP安定化器符号を提案し,GKP安定化器符号のquditバージョンを定式化する。

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