論文の概要: Post-selection-free preparation of high-quality physical qubits
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2209.05391v3
- Date: Wed, 26 Apr 2023 13:06:02 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-04-27 18:16:00.981493
- Title: Post-selection-free preparation of high-quality physical qubits
- Title（参考訳）: 高品質物理キュービットのポストセレクションフリー合成
- Authors: Ben Barber and Neil I. Gillespie and J. M. Taylor
- Abstract要約: 提案する量子回路の族は, 選択後無条件で高品質な |0> 状態を生成する。
2量子ゲートの誤差が0.2%以下になった場合、有意義な性能向上が得られます。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: Rapidly improving gate fidelities for coherent operations mean that errors in
state preparation and measurement (SPAM) may become a dominant source of error
for fault-tolerant operation of quantum computers. This is particularly acute
in superconducting systems, where tradeoffs in measurement fidelity and qubit
lifetimes have limited overall performance. Fortunately, the essentially
classical nature of preparation and measurement enables a wide variety of
techniques for improving quality using auxiliary qubits combined with classical
control and post-selection. In practice, however, post-selection greatly
complicates the scheduling of processes such as syndrome extraction. Here we
present a family of quantum circuits that prepare high-quality |0> states
without post-selection, instead using CNOT and Toffoli gates to non-linearly
permute the computational basis. We find meaningful performance enhancements
when two-qubit gate fidelities errors go below 0.2%, and even better
performance when native Toffoli gates are available.
- Abstract（参考訳）: コヒーレント演算におけるゲート忠実性の急速な改善は、状態準備と測定(SPAM)におけるエラーが、量子コンピュータのフォールトトレラント演算におけるエラーの主要な原因となることを意味する。
特に超伝導系では、測定忠実度と量子ビット寿命のトレードオフが全体的な性能に制限される。
幸いなことに、準備と測定の本質的に古典的な性質は、古典的な制御とポストセレクションを組み合わせた補助量子ビットによる品質向上のための多種多様な技術を可能にする。
しかし実際には、ポストセレクションはシンドローム抽出などのプロセスのスケジューリングを大幅に複雑にする。
ここでは、cnot と toffoli ゲートを用いて非線形に計算基底を浸透させる、高品質な |0> 状態を生成する量子回路のファミリを示す。
2量子ビットゲートのエラーが0.2%以下になった場合の有意義なパフォーマンス向上と、ネイティブな toffoli ゲートが利用可能になった場合のパフォーマンス向上が得られます。
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