論文の概要: Optimization tools for distance-preserving flag fault-tolerant error correction

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2306.12862v4
• Date: Wed, 27 Mar 2024 14:07:15 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2024-03-28 23:12:22.231720
• Title: Optimization tools for distance-preserving flag fault-tolerant error correction
• Title（参考訳）: フラグフォールトトレラント誤り訂正のための距離保存ツール
• Authors: Balint Pato, Theerapat Tansuwannont, Shilin Huang, Kenneth R. Brown,
• Abstract要約: 我々は、フラグフォールトトレラント量子誤り訂正(FTQEC)に必要な空間と時間オーバーヘッドを潜在的に低減できるツールを開発する。 我々の技術には、コンパクトなルックアップテーブルの構築、Meet-in-the-Middle技術、フラグFTQECの適応時間デコード、分離された$X$と$Z$カウント技術が含まれる。 我々は,回路レベルの雑音下での六角形3,5,7,9のカラーコードの数値シミュレーションを用いて,ツールの性能評価を行った。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.3999851878220878
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: Lookup table decoding is fast and distance-preserving, making it attractive for near-term quantum computer architectures with small-distance quantum error-correcting codes. In this work, we develop several optimization tools that can potentially reduce the space and time overhead required for flag fault-tolerant quantum error correction (FTQEC) with lookup table decoding on Calderbank-Shor-Steane (CSS) codes. Our techniques include the compact lookup table construction, the Meet-in-the-Middle technique, the adaptive time decoding for flag FTQEC, the classical processing technique for flag information, and the separated $X$ and $Z$ counting technique. We evaluate the performance of our tools using numerical simulation of hexagonal color codes of distances 3, 5, 7, and 9 under circuit-level noise. Combining all tools can result in more than an order of magnitude increase in pseudothreshold for the hexagonal color code of distance 9, from $(1.34 \pm 0.01) \times 10^{-4}$ to $(1.42 \pm 0.12) \times 10^{-3}$.
• Abstract（参考訳）: ルックアップテーブルの復号化は高速かつ遠隔保存が可能であり、量子エラー訂正符号の少ない、短期的な量子コンピュータアーキテクチャにとって魅力的である。 本研究では,Calderbank-Shor-Steane (CSS) 符号のルックアップテーブルデコードにより,耐故障性量子誤り訂正(FTQEC)のフラグ化に必要な時間的オーバーヘッドを低減できる最適化ツールを開発した。 我々の技術には、コンパクトなルックアップテーブルの構築、Meet-in-the-Middle技術、フラグFTQECの適応時間デコード、フラグ情報のための古典的処理技術、分離された$X$と$Z$カウント技術が含まれる。 距離3, 5, 7, 9の六角形カラーコードの回路レベルの雑音下での数値シミュレーションにより, ツールの性能評価を行った。 すべてのツールを組み合わせると、長さ9の六角形の色符号の擬似閾値が1.34 \pm 0.01 \times 10^{-4}$から$(1.42 \pm 0.12) \times 10^{-3}$に大きくなる。

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