論文の概要: Repeated Purification versus Concatenated Error Correction in Fault
Tolerant Quantum Networks
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2302.13791v1
- Date: Mon, 27 Feb 2023 14:10:35 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-02-28 15:28:49.177436
- Title: Repeated Purification versus Concatenated Error Correction in Fault
Tolerant Quantum Networks
- Title（参考訳）: フォールトトレラント量子ネットワークにおける繰り返し浄化と連結誤差補正
- Authors: Michel Barbeau, Joaquin Garcia-Alfaro, Evangelos Kranakis
- Abstract要約: 絡み合いのスワップが成功するとエラーが発生しやすい。
量子エラーの発生は、浄化と誤り訂正を用いることができる。
繰り返し浄化と反復誤り訂正の2つの選択肢を比較した。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 3.52359746858894
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: Entanglement distribution is a core mechanism for the future quantum
Internet. The quantum world is, however, a faulty environment. Hence,
successful entanglement swapping is error-prone. The occurrence of quantum
state errors can be mitigated using purification and error correction, which
can be repeated in the former case and concatenated in the latter case.
Repeated purification merges low-fidelity qubits into higher-quality ones,
while concatenated error correction builds upon the redundancy of quantum
information. In this article, we study in-depth and compare the two options:
repeated purification and concatenated error correction. We consider using
repeated purification and concatenated error correction to mitigate the
presence of faults that occur during the establishment of Bell pairs between
remote network nodes. We compare their performance versus the number of
repetitions or concatenations, to reach a certain level of fidelity in quantum
networks. We study their resource requirements, namely, their work memory
complexity (e.g., number of stored qubits) and operational complexity (e.g.,
number of operations). Our analysis demonstrates that concatenated error
correction, versus repeated purification, requires fewer iterations and has
lower operational complexity than repeated purification to reach high fidelity
at the expense of increased memory requirements.
- Abstract（参考訳）: 絡み合い分布は将来の量子インターネットの核となるメカニズムである。
しかし、量子世界は欠陥のある環境である。
したがって、エンタングルメントスワップの成功はエラーを起こしやすい。
量子状態誤差の発生は、精製と誤り訂正によって軽減することができ、前者の場合で繰り返し、後者の場合で連結することができる。
繰り返し浄化することで、低忠実度キュービットを高品質なキュービットにマージし、複雑な誤り訂正は量子情報の冗長性の上に構築される。
本稿では, 繰り返し浄化と連結誤り訂正の2つの選択肢を詳細に検討し, 比較する。
遠隔ネットワークノード間のベルペアの確立時に発生する故障を緩和するために,繰り返し浄化と複雑な誤り訂正を行うことを検討する。
量子ネットワークにおいて、その性能と繰り返しや連結の数を比較し、一定の忠実度に達する。
我々は,それらのリソース要件,すなわち作業メモリの複雑さ(例えば,記憶されたキュービット数)と運用の複雑さ(例えば操作数)について検討する。
本分析は, 繰り返し処理に比べて繰り返し処理を要し, 繰り返し処理よりも操作の複雑さが小さく, メモリ要求の増加を犠牲にして高い忠実度に達することを示した。
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