論文の概要: Increasing error tolerance in quantum computers with dynamic bias arrangement

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2303.16122v1
• Date: Tue, 28 Mar 2023 16:43:33 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-03-29 14:23:41.130656
• Title: Increasing error tolerance in quantum computers with dynamic bias arrangement
• Title（参考訳）: 動的バイアス配置を持つ量子コンピュータにおけるエラー耐性の増大
• Authors: Hector Bomb\'in, Chris Dawson, Naomi Nickerson, Mihir Pant, Jordan Sullivan
• Abstract要約: 本稿では,古典的意思決定を用いて,測定のバイアスを適応的に選択することで,誤差耐性を高める手法を提案する。 Bartolucci et al. (2023) の最良のFBQCアーキテクチャでは、動的バイアスを用いることで、光子当たりの閾値が 2.7% から 7.5% に上昇することを示した。
• 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: Many quantum operations are expected to exhibit bias in the structure of their errors. Recent works have shown that a fixed bias can be exploited to improve error tolerance by statically arranging the errors in beneficial configurations. In some cases an error bias can be dynamically reconfigurable, an example being linear optical fusion where the basis of a fusion failure can be chosen before the measurement is made. Here we introduce methods for increasing error tolerance in this setting by using classical decision-making to adaptively choose the bias in measurements as a fault tolerance protocol proceeds. We study this technique in the setting of linear optical fusion based quantum computing (FBQC). We provide examples demonstrating that by dynamically arranging erasures, the loss tolerance can be tripled when compared to a static arrangement of biased errors while using the same quantum resources: we show that for the best FBQC architecture of Bartolucci et al. (2023) the threshold increases from $2.7\%$ to $7.5\%$ per photon with the same resource state by using dynamic biasing. Our method does not require any specific code structure beyond having a syndrome graph representation. We have chosen to illustrate these techniques using an architecture which is otherwise identical to that in Bartolucci et al. (2023), but deployed together with other techniques, such as different fusion networks, higher loss thresholds are possible.
• Abstract（参考訳）: 多くの量子演算は、その誤差の構造に偏りを示すことが期待されている。 近年の研究では、有効な構成でエラーを静的にアレンジすることで、エラー耐性を改善するために固定バイアスを活用できることが示されている。 ある場合には、誤差バイアスは動的に再構成可能であり、例えば、核融合失敗の基礎が測定される前に選択できる線形光学融合である。 本稿では,古典的意思決定を用いて,フォールトトレランスプロトコルが進行するに従って測定のバイアスを適応的に選択する手法を提案する。 本手法は線形光融合型量子コンピューティング(FBQC)の設定において検討される。 我々は、消去を動的にアレンジすることで、同じ量子リソースを使用しながらバイアス付きエラーの静的な配置と比較した場合、損失耐性を3倍にすることができることを示す例を示す: Bartolucciらによる最高のFBQCアーキテクチャ(2023)では、閾値が、動的バイアスを用いて同じリソース状態の光子当たり2.7\%から7.5\%に上昇することを示す。 本手法はシンドロームグラフ表現以上の特定のコード構造を必要としない。 我々はバルトロッチら(2023年)と全く同じアーキテクチャを用いてこれらの技術を説明することを選んだが、異なる核融合ネットワークのような他の技術と併用することで、より高い損失閾値が可能である。

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