論文の概要: Quantum Error Detection with Generalized Syndrome Measurement

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2304.11532v1
• Date: Sun, 23 Apr 2023 04:16:26 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-04-25 17:52:05.131398
• Title: Quantum Error Detection with Generalized Syndrome Measurement
• Title（参考訳）: 一般化シンドローム計測による量子誤差検出
• Authors: Yunzhe Zheng and Keita Kanno
• Abstract要約: 本稿では,量子誤り検出のための一般化シンドローム計測法を提案する。 本手法は,ゲートの複雑さに耐え難いオーバーヘッドを持つ単発計測を用いて,読み出し雑音を最小化する。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License: http://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/4.0/
• Abstract: Quantum error detection has been an experimental focus on early fault-tolerant quantum hardware. However, it requires multiple mid-circuit measurements to extract the syndrome and the readout-induced noise acts as a main contribution to the state infidelity. We present a novel method named Generalized Syndrome Measurement for quantum error detection that only requires a single-shot measurement on a single ancilla, while the canonical syndrome measurement needs to measure multiple times to extract the syndrome for each stabilizer generator. Our method minimizes the readout-induced noise by using single-shot measurements with a tolerable overhead on the gate complexity. We simulated the performance of our method using [[4, 2, 2]] and [[5, 1, 3]] code under realistic noise, and our method outperforms the canonical method when the gate error is comparatively small than the readout error. As mid-circuit measurements are more costly for various kinds of near-term scalable quantum hardware, our method can significantly boost the development of early fault-tolerant quantum computing.
• Abstract（参考訳）: 量子エラー検出は、初期のフォールトトレラント量子ハードウェアに実験的に焦点を当てている。 しかし、症状を抽出するためには複数の中回路計測が必要であり、読み出しノイズは状態の不忠実性に寄与する。 本稿では, 量子誤差検出のための一般化シンドローム測定という新しい手法を提案する。この手法では1つのアンシラに対して単発計測のみが必要であり, 標準シンドローム測定では安定化器発生器ごとにシンドロームを抽出するために複数回計測する必要がある。 本手法は,ゲートの複雑さに耐えうるオーバーヘッドを有する単発計測を用いて,読み出し雑音を最小化する。 我々は,[4, 2, 2] と[5, 1, 3] の符号を現実的な雑音下でシミュレートし,ゲートエラーが読み出し誤差よりも比較的小さい場合の正準法よりも優れていることを示す。 中間回路の計測は、短期的なスケーラブルな量子ハードウェアにコストがかかるため、初期のフォールトトレラント量子コンピューティングの発展を著しく促進することができる。

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