論文の概要: Transversal Injection: A method for direct encoding of ancilla states
for non-Clifford gates using stabiliser codes
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2211.10046v2
- Date: Tue, 22 Nov 2022 23:43:29 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-01-18 04:31:13.931787
- Title: Transversal Injection: A method for direct encoding of ancilla states
for non-Clifford gates using stabiliser codes
- Title（参考訳）: Transversal Injection:安定化器符号を用いた非クリフォードゲートのアンシラ状態の直接符号化法
- Authors: Jason Gavriel, Daniel Herr, Alexis Shaw, Michael J. Bremner, Alexandru
Paler and Simon J. Devitt
- Abstract要約: 非クリフォードゲートのこのオーバーヘッドを低減するためのプロトコルを導入する。
予備的な結果は、より広い距離で高品質な忠実さを示唆している。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 55.90903601048249
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: Fault-tolerant, error-corrected quantum computation is commonly acknowledged
to be crucial to the realisation of large-scale quantum algorithms that could
lead to extremely impactful scientific or commercial results. Achieving a
universal set of quantum gate operations in a fault-tolerant error-corrected
framework suffers from a `conservation of unpleasantness'. In general, no
matter what error correction technique is employed, there is always one element
of a universal gate set that carries a significant resource overhead - either
in physical qubits, computational time, or both. Specifically, this is due to
the application of non-Clifford gates. A common method for realising these
gates for stabiliser codes such as the surface code is a combination of three
protocols: state injection, distillation and gate teleportation. These
protocols contribute to the resource overhead compared to logical operations
such as a CNOT gate and contributes to the qubit resources for any
error-corrected quantum algorithm. In this paper, we introduce a very simple
protocol to potentially reduce this overhead for non-Clifford gates:
Transversal Injection. Transversal injection modifies the initial physical
states of all data qubits in a stabiliser code before standard encoding and
results in the direct preparation of a large class of single qubit states,
including resource states for non-Clifford logic gates. Preliminary results
hint at high quality fidelities at larger distances and motivate further
research on this technique.
- Abstract（参考訳）: フォールトトレラントな誤り訂正量子計算は、科学や商業的な結果に非常に影響を与える大規模な量子アルゴリズムの実現に不可欠であると一般に認識されている。
フォールトトレラントな誤り訂正フレームワークにおける普遍的な量子ゲート操作を実現するには、「不快な保存」が伴う。
一般に、どんなエラー補正技術が使われるにせよ、物理量子ビット、計算時間、またはその両方において、重要なリソースオーバーヘッドを持つ普遍ゲートセットの1つの要素が常に存在する。
特に、これは非クリフォードゲートの適用によるものである。
表面符号のような安定化器符号のゲートを実現する一般的な方法は、状態注入、蒸留、ゲートテレポーテーションの3つのプロトコルの組み合わせである。
これらのプロトコルはcnotゲートのような論理演算に比べてリソースのオーバーヘッドに寄与し、任意の誤り訂正量子アルゴリズムの量子ビットリソースに寄与する。
本稿では,非クリフォードゲート(Transversal Injection)のオーバーヘッドを低減するための,非常に単純なプロトコルを提案する。
トランスバーサルインジェクション(Transversal Injection)は、標準符号化前の安定化器符号における全てのデータキュービットの初期物理状態を変更し、非クリフォード論理ゲートのリソース状態を含む多数の単一キュービット状態が直接準備される。
予備的な結果は、より広い距離における高品質のフィデリティを示唆し、この技術に関するさらなる研究を動機付けている。
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