論文の概要: Robust suppression of noise propagation in GKP error-correction
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2302.12088v1
- Date: Thu, 23 Feb 2023 15:21:50 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-02-24 14:49:41.384855
- Title: Robust suppression of noise propagation in GKP error-correction
- Title（参考訳）: GKP誤差補正における雑音伝搬のロバスト抑制
- Authors: Christian Siegele and Philippe Campagne-Ibarcq
- Abstract要約: 最近報告されたイオンと超伝導回路におけるGKP量子ビットの生成と誤差補正は、量子コンピューティングの将来に大いに期待できる。
提案手法は,GKP量子ビットを用いたフォールトトレラント量子計算への主な障害を回避している。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: Straightforward logical operations contrasting with complex state preparation
are the hallmarks of the bosonic encoding proposed by Gottesman, Kitaev and
Preskill (GKP). The recently reported generation and error-correction of GKP
qubits in trapped ions and superconducting circuits thus holds great promise
for the future of quantum computing architectures based on such encoded qubits.
However, these experiments rely on the measurement of error-syndromes via an
ancillary two-level system (TLS), whose noise may propagate and corrupt the
encoded qubit. We propose a simple module composed of two oscillators and a
TLS, operated with two experimentally accessible quantum gates and elementary
feedback controls to implement an error-corrected GKP qubit protected from such
propagating errors. In the idealized setting of periodic GKP states, we develop
efficient numerical methods to optimize our protocol parameters and show that
errors of the encoded qubit stemming from flips of the TLS and diffusion of the
oscillators state in phase-space may be exponentially suppressed as the noise
strength over individual operations is decreased. Our approach circumvents the
main roadblock towards fault-tolerant quantum computation with GKP qubits.
- Abstract（参考訳）: 複雑な状態の準備と対照的な直線方向論理演算は、ゴッテマン、キータエフ、プレスキル(GKP)によって提案されたボソニック符号化の目印である。
最近報告されたイオンと超伝導回路におけるGKP量子ビットの生成と誤り訂正は、そのような符号化量子ビットに基づく量子コンピューティングアーキテクチャの将来を大いに約束する。
しかし、これらの実験は、符号化された量子ビットを伝搬し破壊する可能性のある2段階のアシラリーシステム(TLS)によるエラーシンドロームの測定に依存している。
2つの発振器とTLSからなる単純なモジュールを提案し、2つの実験的にアクセス可能な量子ゲートと基本フィードバック制御を用いて、そのような伝播誤差から保護された誤り訂正GKP量子ビットを実装する。
周期gkp状態の理想化において、プロトコルパラメータを最適化する効率的な数値手法を開発し、tlsのフリップから生じる符号化量子ビットの誤差と位相空間における振動子状態の拡散が、個々の演算に対するノイズ強度が減少するにつれて指数関数的に抑制されることを示す。
提案手法は,GKP量子ビットを用いたフォールトトレラント量子計算への主な障害を回避している。
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