論文の概要: Fault-tolerant qubit encoding using a spin-7/2 qudit

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2303.02084v2
• Date: Wed, 24 May 2023 12:19:20 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-05-26 01:51:59.906863
• Title: Fault-tolerant qubit encoding using a spin-7/2 qudit
• Title（参考訳）: spin-7/2 quditを用いたフォールトトレラント量子ビット符号化
• Authors: Sumin Lim, Junjie Liu, and Arzhang Ardavan
• Abstract要約: 本稿では,スピン-1/2量子ビットに結合したスピン7/2核上に実装した量子メモリを提案する。 我々のエンコーディングは、既存の実験的に実現された分子電子-原子核量子スピン系に効率的に実装することができる。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 4.678423453820858
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: The implementation of error correction protocols is a central challenge in the development of practical quantum information technologies. Recently, multi-level quantum resources such as harmonic oscillators and qudits have attracted interest in this context because they offer the possibility of additional Hilbert space dimensions in a spatially compact way. Here we propose a quantum memory, implemented on a spin-7/2 nucleus hyperfine-coupled to an electron spin-1/2 qubit, which provides first order $X$, $Y$ and $Z$ error correction using significantly fewer quantum resources than the equivalently effective qubit-based protocols. Our encoding may be efficiently implemented in existing experimentally realised molecular electron-nuclear quantum spin systems. The strategy can be extended to higher-order error protection on higher-spin nuclei.
• Abstract（参考訳）: 誤り訂正プロトコルの実装は、実用的な量子情報技術の発展における中心的な課題である。 近年、ハーモニック振動子やクォーディットのような多層量子資源は、空間的にコンパクトな方法でヒルベルト空間次元を追加する可能性を提供するため、この文脈に関心を寄せている。 本稿では,スピン-1/2量子ビットに結合したスピン7/2原子核上に実装された量子メモリを提案する。これは,等価な量子ビットベースのプロトコルよりもはるかに少ない量子リソースを用いて,第1次$X$,$Y$および$Z$エラー補正を提供する。 このエンコーディングは、既存の実験的に実現された分子電子核量子スピン系で効率的に実装できる。 この戦略は高スピン核における高次誤差保護にまで拡張することができる。

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