論文の概要: Quantum Error Correction For Dummies
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2304.08678v2
- Date: Wed, 26 Apr 2023 15:51:41 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-04-27 17:13:06.556006
- Title: Quantum Error Correction For Dummies
- Title（参考訳）: ダミーの量子誤差補正
- Authors: Avimita Chatterjee, Koustubh Phalak, Swaroop Ghosh
- Abstract要約: 現在の量子コンピューティングのノイズ中間スケール量子(NISQ)時代には、量子ビット技術は不完全である。
量子誤り補正(Quantum Error Correction, QEC)は、崩壊した量子ビット状態を3段階のプロセスで修正することを目的としている。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 4.608607664709314
- License: http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/
- Abstract: In the current Noisy Intermediate Scale Quantum (NISQ) era of quantum
computing, qubit technologies are prone to imperfections, giving rise to
various errors such as gate errors, decoherence/dephasing, measurement errors,
leakage, and crosstalk. These errors present challenges in achieving error-free
computation within NISQ devices. A proposed solution to this issue is Quantum
Error Correction (QEC), which aims to rectify the corrupted qubit state through
a three-step process: (i) detection: identifying the presence of an error, (ii)
decoding: pinpointing the location(s) of the affected qubit(s), and (iii)
correction: restoring the faulty qubits to their original states. QEC is an
expanding field of research that encompasses intricate concepts. In this paper,
we aim to provide a comprehensive review of the historical context, current
state, and future prospects of Quantum Error Correction, tailored to cater to
computer scientists with limited familiarity with quantum physics and its
associated mathematical concepts. In this work, we, (a) explain the
foundational principles of QEC and explore existing Quantum Error Correction
Codes (QECC) designed to correct errors in qubits, (b) explore the practicality
of these QECCs concerning implementation and error correction quality, and (c)
highlight the challenges associated with implementing QEC within the context of
the current landscape of NISQ computers.
- Abstract（参考訳）: 量子コンピューティングの現在のノイズ中間スケール量子(NISQ)時代には、量子ビット技術は不完全になりがちであり、ゲートエラー、デコヒーレンス/デフォーカス、測定エラー、リーク、クロストークなどの様々なエラーが発生する。
これらのエラーは、NISQデバイス内でエラーのない計算を実現する上での課題である。
この問題に対する解決策として、量子誤差補正(qec)が提案されている。
(i)検出:エラーの存在を特定すること。
(ii)復号:影響を受けるqubit(s)の位置をピンポイントし、
(iii)補正:故障したキュービットを元の状態に復元する。
QECは複雑な概念を包含する研究分野の拡大である。
本稿では,量子物理学とその関連する数学的概念に精通していない計算機科学者に適応した,量子誤差補正の歴史的文脈,現状,今後の展望を総合的に検討することを目的とする。
この作品では、私たちは、
(a)QECの基本原理を説明し、量子ビットの誤りを修正するために設計された既存の量子誤り訂正符号(QECC)を探索する。
b)これらのqeccの実装と誤り訂正品質に関する実用性の検討
(c) NISQ コンピュータの現在の状況の文脈における QEC の実装に関わる課題を強調した。
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