論文の概要: A framework of partial error correction for intermediate-scale quantum computers

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2306.15531v1
• Date: Tue, 27 Jun 2023 15:00:57 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-06-28 13:01:51.347440
• Title: A framework of partial error correction for intermediate-scale quantum computers
• Title（参考訳）: 中間規模量子コンピュータにおける部分誤差補正の枠組み
• Authors: Nikolaos Koukoulekidis, Samson Wang, Tom O'Leary, Daniel Bultrini, Lukasz Cincio, Piotr Czarnik
• Abstract要約: ブロック層回路は,"無用"な均一分布に対して,平均的な低濃度で表示可能であることを示す。 この利点は、誤り訂正キュービットの数が特定のしきい値を超えた場合にのみ現れる。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.7046417074932257
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: As quantum computing hardware steadily increases in qubit count and quality, one important question is how to allocate these resources to mitigate the effects of hardware noise. In a transitional era between noisy small-scale and fully fault-tolerant systems, we envisage a scenario in which we are only able to error correct a small fraction of the qubits required to perform an interesting computation. In this work, we develop concrete constructions of logical operations on a joint system of a collection of noisy and a collection of error-corrected logical qubits. Within this setting and under Pauli noise assumptions, we provide analytical evidence that brick-layered circuits display on average slower concentration to the "useless" uniform distribution with increasing circuit depth compared to fully noisy circuits. We corroborate these findings by numerical demonstration of slower decoherence with an increasing fraction of error-corrected qubits under a noise model inspired by a real device. We find that this advantage only comes when the number of error-corrected qubits passes a specified threshold which depends on the number of couplings between error-corrected and noisy registers.
• Abstract（参考訳）: 量子コンピューティングハードウェアは量子ビット数と品質が着実に向上するにつれて、ハードウェアノイズの影響を軽減するためにこれらのリソースをどのように割り当てるかが重要な問題である。 ノイズの多い小規模システムと完全にフォールトトレラントシステムの間の過渡期において、興味深い計算を行うのに必要なキュービットのごく一部を誤り訂正できるシナリオを考察する。 本研究では,ノイズの収集と誤り訂正論理キュービットの収集を組み合わせたシステム上で,論理演算の具体的構成を開発する。 この設定とパウリノイズの仮定の下では、ブロック層状回路は、完全にノイズの多い回路に比べて回路深さが増大する「無駄な」均一分布に対して平均的な低濃度で表示されているという解析的証拠を提供する。 実機にインスパイアされたノイズモデルの下で, 誤り訂正量子ビット数の増加とともに, 遅延デコヒーレンスを数値的に示し, 相関付けを行った。 この利点は、誤り訂正レジスタとノイズレジスタの結合数に依存する特定のしきい値を、エラー訂正キュービット数が通過した場合にのみ生じることが判明した。

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