論文の概要: Real-Time Decoding for Fault-Tolerant Quantum Computing: Progress, Challenges and Outlook

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2303.00054v2
• Date: Mon, 22 May 2023 11:40:34 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-05-24 04:01:18.290534
• Title: Real-Time Decoding for Fault-Tolerant Quantum Computing: Progress, Challenges and Outlook
• Title（参考訳）: フォールトトレラント量子コンピューティングのためのリアルタイムデコード:進歩、挑戦、展望
• Authors: Francesco Battistel, Christopher Chamberland, Kauser Johar, Ramon W. J. Overwater, Fabio Sebastiano, Luka Skoric, Yosuke Ueno, Muhammad Usman
• Abstract要約: リアルタイムデコーダの実装に直面する重要な課題をいくつか取り上げる。 今後の開発を展望し、リアルタイムデコード分野のロードマップを提供していく。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.8066496490637088
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: Quantum computing is poised to solve practically useful problems which are computationally intractable for classical supercomputers. However, the current generation of quantum computers are limited by errors that may only partially be mitigated by developing higher-quality qubits. Quantum error correction (QEC) will thus be necessary to ensure fault tolerance. QEC protects the logical information by cyclically measuring syndrome information about the errors. An essential part of QEC is the decoder, which uses the syndrome to compute the likely effect of the errors on the logical degrees of freedom and provide a tentative correction. The decoder must be accurate, fast enough to keep pace with the QEC cycle (e.g., on a microsecond timescale for superconducting qubits) and with hard real-time system integration to support logical operations. As such, real-time decoding is essential to realize fault-tolerant quantum computing and to achieve quantum advantage. In this work, we highlight some of the key challenges facing the implementation of real-time decoders while providing a succinct summary of the progress to-date. Furthermore, we lay out our perspective for the future development and provide a possible roadmap for the field of real-time decoding in the next few years. As the quantum hardware is anticipated to scale up, this perspective article will provide a guidance for researchers, focusing on the most pressing issues in real-time decoding and facilitating the development of solutions across quantum and computer science.
• Abstract（参考訳）: 量子コンピューティングは、古典的スーパーコンピュータでは計算的に難解な、実用上有用な問題を解決するために準備されている。 しかし、現在の世代の量子コンピュータは、高品質な量子ビットを開発することで部分的に緩和できるエラーによって制限されている。 したがって、フォールトトレランスを確保するには量子エラー補正(QEC)が必要である。 QECは、エラーに関するシンドローム情報を循環的に測定することで論理情報を保護する。 QECの本質的な部分はデコーダであり、このシンドロームを使用して、論理的自由度に対する誤差の可能性のある影響を計算し、仮の補正を与える。 デコーダは正確で、QECサイクル(例えば超伝導量子ビットのマイクロ秒タイムスケール)にペースを維持するのに十分な速度で、論理演算をサポートするためにハードリアルタイムシステム統合が必要である。 そのため、フォールトトレラント量子コンピューティングを実現し、量子アドバンテージを達成するためには、リアルタイムデコーディングが不可欠である。 本稿では, リアルタイムデコーダの実装に直面する重要な課題について紹介するとともに, これまでの進捗状況を簡潔にまとめる。 さらに,我々は今後数年で,リアルタイムデコード分野のロードマップを提供するとともに,今後の開発への展望を概説する。 量子ハードウェアのスケールアップが期待されているので、この視点は研究者にガイダンスを提供し、リアルタイムデコーディングにおける最も差し迫った問題に注目し、量子科学とコンピュータ科学におけるソリューションの開発を促進する。

関連論文リスト

• Degenerate quantum erasure decoding [7.6119527195998025]
  明示的なコードと効率的なデコーダを用いて、ニアキャパシティ性能を実現する方法を示す。 さらに、混合消去や非分極エラーなど、他のエラーモデルを扱うデコーダの可能性についても検討する。
  論文  参考訳（メタデータ） (2024-11-20T18:02:05Z)
• Demonstrating real-time and low-latency quantum error correction with superconducting qubits [52.08698178354922]
  超伝導量子プロセッサに組み込まれたスケーラブルFPGAデコーダを用いて低遅延フィードバックを示す。 復号ラウンド数が増加するにつれて、論理誤差の抑制が観察される。 この作業でデコーダのスループットとレイテンシが発達し、デバイスの継続的な改善と相まって、次世代の実験がアンロックされた。
  論文  参考訳（メタデータ） (2024-10-07T17:07:18Z)
• Quantum Compiling with Reinforcement Learning on a Superconducting Processor [55.135709564322624]
  超伝導プロセッサのための強化学習型量子コンパイラを開発した。 短絡の新規・ハードウェア対応回路の発見能力を示す。 本研究は,効率的な量子コンパイルのためのハードウェアによるソフトウェア設計を実証する。
  論文  参考訳（メタデータ） (2024-06-18T01:49:48Z)
• Artificial Neural Network Syndrome Decoding on IBM Quantum Processors [0.7232471205719458]
  シンドローム復号法は、フォールトトレラント量子コンピューティングのための量子エラー補正の実装において、積分的だが計算的に要求されるステップである。 ニューラルネットワーク(ANN)デコーディングは,重六角形コードアーキテクチャからシンドローム計測データを効率的に復号することができることを示す。 本研究は,実験装置から取得したシンドロームデータのANN復号法の適用性を確認し,近日中にしきい値誤差率未満の量子デバイスが利用可能となる場合に,量子エラー訂正のための有望な経路として機械学習を確立する。
  論文  参考訳（メタデータ） (2023-11-26T00:14:22Z)
• Modular decoding: parallelizable real-time decoding for quantum computers [55.41644538483948]
  リアルタイム量子計算は、ノイズの多い量子ハードウェアによって生成されたデータのストリームから論理的な結果を取り出すことができる復号アルゴリズムを必要とする。 本稿では,デコーディングの精度を犠牲にすることなく,最小限の追加通信でこの問題に対処できるモジュールデコーディングを提案する。 本稿では,格子探索型耐故障ブロックのモジュールデコーディングの具体例であるエッジ頂点分解について紹介する。
  論文  参考訳（メタデータ） (2023-03-08T19:26:10Z)
• Deep Quantum Error Correction [73.54643419792453]
  量子誤り訂正符号(QECC)は、量子コンピューティングのポテンシャルを実現するための鍵となる要素である。 本研究では,新しいエンペンド・ツー・エンドの量子誤りデコーダを効率的に訓練する。 提案手法は,最先端の精度を実現することにより,QECCのニューラルデコーダのパワーを実証する。
  論文  参考訳（メタデータ） (2023-01-27T08:16:26Z)
• Applying the Quantum Error-correcting Codes for Fault-tolerant Blind Quantum Computation [33.51070104730591]
  ブラインド量子計算(Blind Quantum Computation、BQC)は、クライアントが望まれる量子計算を実装するためにリモート量子サーバをレンタルするプロトコルである。 本稿では,量子誤り訂正符号を用いたフォールトトレラントブラインド量子計算プロトコルを提案する。
  論文  参考訳（メタデータ） (2023-01-05T08:52:55Z)
• On exploring the potential of quantum auto-encoder for learning quantum systems [60.909817434753315]
  そこで我々は,古典的な3つのハードラーニング問題に対処するために,QAEに基づく効果的な3つの学習プロトコルを考案した。 私たちの研究は、ハード量子物理学と量子情報処理タスクを達成するための高度な量子学習アルゴリズムの開発に新たな光を当てています。
  論文  参考訳（メタデータ） (2021-06-29T14:01:40Z)
• Hardware-Efficient, Fault-Tolerant Quantum Computation with Rydberg Atoms [55.41644538483948]
  我々は中性原子量子コンピュータにおいてエラー源の完全な特徴付けを行う。 計算部分空間外の状態への原子量子ビットの崩壊に伴う最も重要なエラーに対処する,新しい,明らかに効率的な手法を開発した。 我々のプロトコルは、アルカリ原子とアルカリ原子の両方にエンコードされた量子ビットを持つ最先端の中性原子プラットフォームを用いて、近い将来に実装できる。
  論文  参考訳（メタデータ） (2021-05-27T23:29:53Z)
• Quantum information processing with bosonic qubits in circuit QED [1.2891210250935146]
  ボソニック符号を用いた量子誤り訂正の理論と実装の最近の展開を概観する。 我々は,cQEDデバイスを用いたフォールトトレラントな量子情報処理の実現に向けた進展を報告する。
  論文  参考訳（メタデータ） (2020-08-31T10:27:06Z)

関連論文リストは本サイト内にある論文のタイトル・アブストラクトから自動的に作成しています。

指定された論文の情報です。
本サイトの運営者は本サイト（すべての情報・翻訳含む）の品質を保証せず、本サイト（すべての情報・翻訳含む）を使用して発生したあらゆる結果について一切の責任を負いません。