論文の概要: Single-Step Parity Check Gate Set for Quantum Error Correction

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2306.08849v1
• Date: Thu, 15 Jun 2023 04:24:56 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-06-16 16:32:24.476012
• Title: Single-Step Parity Check Gate Set for Quantum Error Correction
• Title（参考訳）: 量子誤差補正のための単一ステップパリティチェックゲートセット
• Authors: G\"ozde \"Ust\"un, Andrea Morello and Simon Devitt
• Abstract要約: 有効量子誤り補正スキームの鍵となる要件は、物理量子ビットが一定の閾値未満の誤差率を持つことである。 我々は、QECコードは普遍論理ゲートを必要としないが、誤り検出と修正の唯一のタスクを実行するために単純化できるという知見を利用する。 本稿では, プロセス行列の物理的測定をQEC解析でよく用いられる抽象的誤りモデルにリンクして, これらのゲートの誤り挙動の構築と検証を行う厳密な形式について述べる。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License: http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/
• Abstract: A key requirement for an effective Quantum Error Correction (QEC) scheme is that the physical qubits have error rates below a certain threshold. The value of this threshold depends on the details of the specific QEC scheme, and its hardware-level implementation. This is especially important with parity-check circuits, which are the fundamental building blocks of QEC codes. The standard way of constructing the parity check circuit is using a universal set of gates, namely sequential CNOT gates, single-qubit rotations and measurements. We exploit the insight that a QEC code does not require universal logic gates, but can be simplified to perform the sole task of error detection and correction. By building gates that are fundamental to QEC, we can boost the threshold and ease the experimental demands on the physical hardware. We present a rigorous formalism for constructing and verifying the error behavior of these gates, linking the physical measurement of a process matrix to the abstract error models commonly used in QEC analysis. This allows experimentalists to directly map the gates used in their systems to thresholds derived for a broad-class of QEC codes. We give an example of these new constructions using the model system of two nuclear spins, coupled to an electron spin, showing the potential benefits of redesigning fundamental gate sets using QEC primitives, rather than traditional gate sets reliant on simple single and two-qubit gates.
• Abstract（参考訳）: 有効量子誤り補正(QEC)方式の鍵となる要件は、物理量子ビットが一定の閾値以下の誤差率を持つことである。 このしきい値の値は、特定のqecスキームとそのハードウェアレベルの実装の詳細に依存する。 これはQEC符号の基本構成要素であるパリティチェック回路において特に重要である。 パリティチェック回路を構成する標準的な方法は、一組のゲート、すなわちシーケンシャルなCNOTゲート、シングルキュービット回転と測定を使用する。 我々は、QECコードは普遍論理ゲートを必要としないが、誤り検出と修正の唯一のタスクを実行するために単純化できるという知見を利用する。 QECの基本となるゲートを構築することで、しきい値を高め、物理ハードウェアの実験的な要求を緩和できます。 本稿では, プロセス行列の物理的測定をQEC解析でよく用いられる抽象的誤りモデルにリンクして, これらのゲートの誤り挙動の構築と検証を行う厳密な形式について述べる。 これにより、実験者はシステムで使用されるゲートを直接QEC符号の幅広いクラスから派生した閾値にマッピングすることができる。 電子スピンに結合した2つの核スピンのモデルシステムを用いたこれらの新しい構成の例を示し、単純な単一および2ビットゲートに依存する従来のゲートセットではなく、QECプリミティブを用いて基本ゲートセットを再設計する潜在的な利点を示す。

関連論文リスト

• Fault-tolerant quantum architectures based on erasure qubits [49.227671756557946]
  我々は、支配的なノイズを既知の場所での消去に効率よく変換することで、消去量子ビットの考え方を利用する。 消去量子ビットと最近導入されたFloquet符号に基づくQECスキームの提案と最適化を行う。 以上の結果から, 消去量子ビットに基づくQECスキームは, より複雑であるにもかかわらず, 標準手法よりも著しく優れていることが示された。
  論文  参考訳（メタデータ） (2023-12-21T17:40:18Z)
• Measurement-free fault-tolerant quantum error correction in near-term devices [0.0]
  キュービットを測定する必要なしにQECサイクルを実行するための新しいスキームを提供する。 フラグキュービットベースのECサイクルと比較して,提案方式の論理的故障率をベンチマークする。 イオントラップや中性原子をツイーザーアレイで実装する方法について概説する。
  論文  参考訳（メタデータ） (2023-07-25T07:22:23Z)
• A fault-tolerant variational quantum algorithm with limited T-depth [2.7648976108201815]
  本稿では,フォールトトレラントゲートセットを用いた変分量子固有解法(VQE)アルゴリズムを提案する。 VQEは将来の誤り訂正量子コンピュータの実装に適している。
  論文  参考訳（メタデータ） (2023-03-08T10:31:12Z)
• Witnessing entanglement in trapped-ion quantum error correction under realistic noise [41.94295877935867]
  量子誤り補正(Quantum Error Correction, QEC)は、論理情報を複数の物理量子ビットに符号化することで冗長性を利用する。 トラップイオンプラットフォームで使用される2量子光シフトゲートの平均ゲート不忠実度を推定するために,詳細な顕微鏡誤差モデルを提案する。 次に、この現実的な誤差モデルを適用し、QECビルディングブロックとして機能する回路によって生成されるマルチパーティントの絡み合いを定量化する。
  論文  参考訳（メタデータ） (2022-12-14T20:00:36Z)
• Transversal Injection: A method for direct encoding of ancilla states for non-Clifford gates using stabiliser codes [55.90903601048249]
  非クリフォードゲートのこのオーバーヘッドを低減するためのプロトコルを導入する。 予備的な結果は、より広い距離で高品質な忠実さを示唆している。
  論文  参考訳（メタデータ） (2022-11-18T06:03:10Z)
• Let Each Quantum Bit Choose Its Basis Gates [3.6690675649846396]
  短期量子コンピュータは、主に2つの量子ビット(または量子ビット)間の量子演算(またはゲート)の誤差によって制限される 超伝導技術では、1組の量子ビット間で同じ2Qゲートを実装することが現状である。 この研究は量子科学者に、完全に均一ではない量子ビットシステムで有意義なアルゴリズムを実行する能力を与えることを目的としている。
  論文  参考訳（メタデータ） (2022-08-29T05:55:55Z)
• Analytical and experimental study of center line miscalibrations in M\o lmer-S\o rensen gates [51.93099889384597]
  モルマー・ソレンセンエンタングゲートの誤校正パラメータの系統的摂動展開について検討した。 我々はゲート進化演算子を計算し、関連する鍵特性を得る。 我々は、捕捉されたイオン量子プロセッサにおける測定値に対して、モデルからの予測をベンチマークすることで検証する。
  論文  参考訳（メタデータ） (2021-12-10T10:56:16Z)
• Experimental Characterization of Fault-Tolerant Circuits in Small-Scale Quantum Processors [67.47400131519277]
  符号の論理ゲートセットは、10以上のゲートシーケンスに対してフォールトトレラントとみなすことができる。 一部の回路は耐故障性基準を満たしていなかった。 試験した回路が低次元の出力状態に制限された場合に、耐故障性基準を評価するのが最も正確である。
  論文  参考訳（メタデータ） (2021-12-08T01:52:36Z)
• Software mitigation of coherent two-qubit gate errors [55.878249096379804]
  2量子ゲートは量子コンピューティングの重要な構成要素である。 しかし、量子ビット間の不要な相互作用(いわゆる寄生ゲート)は、量子アプリケーションの性能を低下させる。 寄生性2ビットゲート誤差を軽減するための2つのソフトウェア手法を提案する。
  論文  参考訳（メタデータ） (2021-11-08T17:37:27Z)
• Finding Broken Gates in Quantum Circuits---Exploiting Hybrid Machine Learning [0.0]
  量子論理ゲートの現在の実装は、非常に欠陥があり、エラーを起こす可能性がある。 30以上のゲートを持つ回路において、90%以上の精度で最大9キュービットまでの故障ゲートを見つけることができることを示す。
  論文  参考訳（メタデータ） (2020-01-29T16:25:54Z)

関連論文リストは本サイト内にある論文のタイトル・アブストラクトから自動的に作成しています。

指定された論文の情報です。
本サイトの運営者は本サイト（すべての情報・翻訳含む）の品質を保証せず、本サイト（すべての情報・翻訳含む）を使用して発生したあらゆる結果について一切の責任を負いません。