論文の概要: Exponential suppression of Pauli errors in Majorana qubits via quasiparticle detection

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2307.08896v1
• Date: Mon, 17 Jul 2023 23:50:09 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-07-19 17:00:20.161991
• Title: Exponential suppression of Pauli errors in Majorana qubits via quasiparticle detection
• Title（参考訳）: 準粒子検出によるマヨラナ量子ビットのパウリ誤差の指数的抑制
• Authors: Abhijeet Alase, Kevin D. Stubbs, Barry C. Sanders and David L. Feder
• Abstract要約: 誤り検出Majorana安定化器符号は、Wannier位置演算子を用いて安定化器を測定することができる。 これらの符号の1つに符号化された論理量子ビットに対して、パウリ誤差率は指数関数的に符号距離で抑制される。 この研究は、ワニエ関数の理論が標準安定化符号を超える誤り訂正符号につながることも示している。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: Quasiparticle poisoning errors in Majorana-based qubits are not suppressed by the underlying topological properties, which undermines the usefulness of this proposed platform. This work tackles the issue via quasiparticle measurement. Error-detecting Majorana stabilizer codes are constructed whose stabilizers can be measured by means of Wannier position operators. For a logical qubit encoded in one of these codes, the Pauli error rates are exponentially suppressed in the code distance, a result tied to the exponential localization of Wannier functions. The benefit comes at the cost of a qubit loss rate that increases linearly with the distance, but these can be readily compensated for by a suitable outer code. The framework developed here serves as a basis for understanding how realistic measurements, such as conductance measurements, could be utilized for achieving fault tolerance in these systems. The work also demonstrates that the theory of Wannier functions could lead to error correcting codes beyond the standard stabilizer codes, uncovering another fruitful connection between condensed matter physics and quantum information theory.
• Abstract（参考訳）: マヨラナ系量子ビットの準粒子中毒は、基礎となるトポロジカルな性質によって抑制されず、このプラットフォームの有用性を損なう。 この研究は準粒子測定によってこの問題に取り組む。 誤り検出マヨラナ安定化符号は、ワニエ位置演算子を用いて安定化器を測定することができる。 これらの符号の1つに符号化された論理量子ビットに対して、パウリ誤差率は符号距離において指数関数的に抑制される。 この利点は、距離とともに直線的に増加する量子ビット損失率のコストが伴うが、これらは適切な外部コードによって容易に補償できる。 ここで開発されたフレームワークは、コンダクタンス測定のような現実的な測定が、これらのシステムにおける耐障害性を達成するためにどのように活用できるかを理解する基盤となる。 この研究はまた、ワニエ関数の理論が標準安定化符号を超える誤り訂正符号につながる可能性を示し、凝縮物物理学と量子情報理論の間の別の実りある関係を明らかにする。

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