論文の概要: Real-time quantum error correction beyond break-even

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2211.09116v1
• Date: Wed, 16 Nov 2022 18:58:12 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-01-19 09:28:07.628642
• Title: Real-time quantum error correction beyond break-even
• Title（参考訳）: リアルタイム量子誤差補正の限界
• Authors: V. V. Sivak, A. Eickbusch, B. Royer, S. Singh, I. Tsioutsios, S. Ganjam, A. Miano, B. L. Brock, A. Z. Ding, L. Frunzio, S. M. Girvin, R. J. Schoelkopf, M. H. Devoret
• Abstract要約: 完全安定かつ誤り訂正された論理量子ビットの量子コヒーレンスは、量子誤り訂正プロセスに関わる全ての不完全な量子成分の量子コヒーレンスよりも著しく長いことを示す。 この性能は、超伝導量子回路の製作やモデルフリー強化学習など、いくつかの領域における革新と組み合わせて実現している。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: The ambition of harnessing the quantum for computation is at odds with the fundamental phenomenon of decoherence. The purpose of quantum error correction (QEC) is to counteract the natural tendency of a complex system to decohere. This cooperative process, which requires participation of multiple quantum and classical components, creates a special type of dissipation that removes the entropy caused by the errors faster than the rate at which these errors corrupt the stored quantum information. Previous experimental attempts to engineer such a process faced an excessive generation of errors that overwhelmed the error-correcting capability of the process itself. Whether it is practically possible to utilize QEC for extending quantum coherence thus remains an open question. We answer it by demonstrating a fully stabilized and error-corrected logical qubit whose quantum coherence is significantly longer than that of all the imperfect quantum components involved in the QEC process, beating the best of them with a coherence gain of $G = 2.27 \pm 0.07$. We achieve this performance by combining innovations in several domains including the fabrication of superconducting quantum circuits and model-free reinforcement learning.
• Abstract（参考訳）: 量子を計算に利用するという野心は、デコヒーレンスの基本的な現象と矛盾する。 量子エラー補正(QEC)の目的は、複雑なシステムの自然な傾向に逆らってデコヘアすることである。 この協調プロセスは、複数の量子および古典的成分の参加を必要とするが、これらの誤りが蓄積された量子情報を破壊する速度よりも早くエラーに起因するエントロピーを取り除く特別なタイプの散逸を生成する。 このようなプロセスを設計しようという試みは、プロセス自体のエラー訂正能力を圧倒する過度なエラー発生に直面した。 量子コヒーレンスを拡張するためにQECを実際に利用できるかどうかは未解決のままである。 量子コヒーレンスがQECプロセスに関わる全ての不完全な量子成分よりもかなり長い完全安定かつ誤り訂正された論理量子ビットを証明し、それらの中で最高のコヒーレンスゲインを$G = 2.27 \pm 0.07$で上回った。 超伝導量子回路の試作やモデルフリー強化学習など,いくつかの領域におけるイノベーションを組み合わせることで,この性能を実現する。

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