論文の概要: Phase transition in magic with random quantum circuits

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2304.10481v2
• Date: Thu, 11 Apr 2024 02:22:26 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2024-04-12 19:37:39.764670
• Title: Phase transition in magic with random quantum circuits
• Title（参考訳）: ランダム量子回路を用いた魔法の相転移
• Authors: Pradeep Niroula, Christopher David White, Qingfeng Wang, Sonika Johri, Daiwei Zhu, Christopher Monroe, Crystal Noel, Michael J. Gullans,
• Abstract要約: 我々は、コヒーレントエラーを受けるランダムな安定化符号が魔法の相転移を示すことを観察する。 魔法の資源理論におけるそのようなリッチな振る舞いをより深く理解すれば、量子スピードアップの起源に光を当てることができる。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 1.3551232282678036
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: Magic is a property of quantum states that enables universal fault-tolerant quantum computing using simple sets of gate operations. Understanding the mechanisms by which magic is created or destroyed is, therefore, a crucial step towards efficient and practical fault-tolerant computation. We observe that a random stabilizer code subject to coherent errors exhibits a phase transition in magic, which we characterize through analytic, numeric and experimental probes. Below a critical error rate, stabilizer syndrome measurements remove the accumulated magic in the circuit, effectively protecting against coherent errors; above the critical error rate syndrome measurements concentrate magic. A better understanding of such rich behavior in the resource theory of magic could shed more light on origins of quantum speedup and pave pathways for more efficient magic state generation.
• Abstract（参考訳）: マジック(英: Magic)は、単純なゲート演算を用いた普遍的なフォールトトレラント量子コンピューティングを可能にする量子状態の性質である。 したがって、マジックが生成または破壊されるメカニズムを理解することは、効率的で実用的なフォールトトレラント計算への重要なステップである。 我々は、コヒーレントエラーを受けるランダムな安定化符号が魔法の相転移を示すことを観察し、解析的、数値的、実験的プローブを通して特徴付ける。 臨界誤差率以下では、安定化器シンドローム測定は回路内の蓄積したマジックを除去し、コヒーレントエラーを効果的に保護する。 魔法の資源理論におけるそのようなリッチな振る舞いをより深く理解すれば、より効率的なマジック状態生成のための量子スピードアップと舗装経路の起源に光を当てることができる。

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