論文の概要: Coherent errors and readout errors in surface code

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2303.04672v1
• Date: Wed, 8 Mar 2023 15:50:44 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-03-09 13:29:51.986400
• Title: Coherent errors and readout errors in surface code
• Title（参考訳）: 表面コードにおけるコヒーレントエラーと読み出しエラー
• Authors: \'Aron M\'arton, J\'anos K. Asb\'oth
• Abstract要約: 読み出しエラーとコヒーレントエラーの組合せが表面コードに与える影響を考察する。 この組み合わせのしきい値と、対応する不整合エラーチャネルのしきい値に近い誤差率を見出す。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: We consider the combined effect of readout errors and coherent errors, i.e., deterministic phase rotations, on the surface code. We use a recently developed numerical approach, via a mapping of the physical qubits to Majorana fermions. We show how to use this approach in the presence of readout errors, treated on the phenomenological level: perfect projective measurements with potentially incorrectly recorded outcomes, and multiple repeated measurement rounds. We find a threshold for this combination of errors, with an error rate close to the threshold of the corresponding incoherent error channel (random Pauli-Z and readout errors). The value of the threshold error rate depends on how the logical-level errors are quantified: using the diamond norm, it is 3.1%, using for logical-level fidelity, it is 2.6%. Below the threshold, scaling up the code leads to the rapid loss of coherence in the logical-level errors, but error rates that are greater than those of the corresponding incoherent error channel. We also vary the coherent and readout error rates independently, and find that the surface code is more sensitive to coherent errors than to readout errors. Our work extends the recent results on coherent errors with perfect readout to the experimentally more realistic situation where readout errors also occur.
• Abstract（参考訳）: 本研究では,表面コードに対する読み出し誤差とコヒーレント誤差,すなわち決定論的位相回転の併用効果について考察する。 物理キュービットからマヨラナフェルミオンへのマッピングにより,最近開発された数値的手法を用いる。 提案手法は, 予測誤差の有無, 現象学レベルでの扱い, 潜在的に不正に記録された結果を伴う完全な投影計測, 複数回の測定ラウンドで適用する方法を示す。 このエラーの組み合わせのしきい値を見つけ、対応する非一貫性エラーチャネルのしきい値に近いエラーレート(pauli-zとreadoutエラーのランダム化)を見つける。 しきい値エラーレートの値は、論理レベルの誤差の定量化方法によって異なり、ダイヤモンドノルムでは3.1%、論理レベルの忠実度では2.6%である。 しきい値以下では、コードのスケールアップにより、論理レベルのエラーではコヒーレンスが急速に失われるが、対応する非コヒーレントなエラーチャネルよりも大きいエラー率となる。 また、コヒーレントエラーと読み出しエラー率を独立に変更し、読み出しエラーよりも表面コードの方がコヒーレントエラーに敏感であることが分かりました。 我々の研究は、完全読み出しを伴うコヒーレントエラーに関する最近の結果を拡張し、読み出しエラーも発生している実験的により現実的な状況に拡張する。

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