論文の概要: A Converse for Fault-tolerant Quantum Computation
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2211.00697v3
- Date: Sat, 5 Aug 2023 18:30:41 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-08-09 00:39:20.501049
- Title: A Converse for Fault-tolerant Quantum Computation
- Title(参考訳): フォールトトレラント量子計算の逆問題
- Authors: Uthirakalyani G and Anuj K. Nayak and Avhishek Chatterjee
- Abstract要約: 本稿では,単位演算子を含む演算クラスの$epsilon$-accurate実装に必要な冗長性の低い境界を求める。
実際に関係している部分指数深度とサブ線形ゲートサイズの場合、冗長性の境界は既知の下界よりも厳密である。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 1.2031796234206134
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: As techniques for fault-tolerant quantum computation keep improving, it is
natural to ask: what is the fundamental lower bound on redundancy? In this
paper, we obtain a lower bound on the redundancy required for
$\epsilon$-accurate implementation of a large class of operations that includes
unitary operators. For the practically relevant case of sub-exponential depth
and sub-linear gate size, our bound on redundancy is tighter than the known
lower bounds. We obtain this bound by connecting fault-tolerant computation
with a set of finite blocklength quantum communication problems whose accuracy
requirements satisfy a joint constraint. The lower bound on redundancy obtained
here leads to a strictly smaller upper bound on the noise threshold for
non-degradable noise. Our bound directly extends to the case where noise at the
outputs of a gate are non-i.i.d. but noise across gates are i.i.d.
- Abstract(参考訳): フォールトトレラントな量子計算の技術が改善を続ける中、次のような質問をするのも自然である。
本稿では,ユニタリ演算子を含む多数の演算クラスに対して$\epsilon$-accurate実装に必要な冗長性の下限を求める。
実際に関係している部分指数深度とサブ線形ゲートサイズの場合、冗長性の境界は既知の下界よりも厳密である。
我々は, 整合制約を満たす有限ブロック長量子通信問題に, フォールトトレラント計算を接続することにより, この境界を求める。
ここで得られる冗長性の下限は、非分解性雑音に対するノイズ閾値の上限を厳密に小さくする。
我々の境界は、ゲートの出力のノイズが非i.i.dである場合に直接延びるが、ゲート間のノイズはi.i.dである。
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