論文の概要: Fight or Flight: Cosmic Ray-Induced Phonons and the Quantum Surface Code

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2307.16533v1
• Date: Mon, 31 Jul 2023 09:56:33 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-08-01 14:58:27.523753
• Title: Fight or Flight: Cosmic Ray-Induced Phonons and the Quantum Surface Code
• Title（参考訳）: 戦闘または飛行:宇宙線誘起フォノンと量子表面符号
• Authors: Bernard Ousmane Sane, Rodney Van Meter, Michal Hajdu\v{s}ek
• Abstract要約: 我々は,宇宙線イベントを扱うためのハイブリッドハードウェアベースの戦略を開発した。 論理量子ビットが破壊される確率は、移動に必要な時間に応じて100%から4%から15%に削減できることを示す。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 1.0312968200748118
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: Recent work has identified cosmic ray events as an error source limiting the lifetime of quantum data. These errors are correlated and affect a large number of qubits, leading to the loss of data across a quantum chip. Previous works attempting to address the problem in hardware or by building distributed systems still have limitations. We approach the problem from a different perspective, developing a new hybrid hardware-software-based strategy based on the 2-D surface code, assuming the parallel development of a hardware strategy that limits the phonon propagation radius. We propose to flee the area: move the logical qubits far enough away from the strike's epicenter to maintain our logical information. Specifically, we: (1) establish the minimum hardware requirements needed for our approach; (2) propose a mapping for moving logical qubits; and (3) evaluate the possible choice of the code distance. Our analysis considers two possible cosmic ray events: those far from both ``holes'' in the surface code and those near or overlapping a hole. We show that the probability that the logical qubit will be destroyed can be reduced from 100% to the range 4% to 15% depending on the time required to move the logical qubit.
• Abstract（参考訳）: 近年の研究では、量子データの寿命を制限するエラー源として宇宙線イベントが特定されている。 これらのエラーは相関し、多数の量子ビットに影響を与えるため、量子チップ間のデータの損失につながる。 ハードウェアや分散システムの構築によってこの問題に対処しようとする以前の作業には、依然として制限がある。 我々は、フォノン伝播半径を制限するハードウェア戦略の並列開発を想定し、2次元表面コードに基づく新しいハイブリッドなハードウェア・ソフトウェアベースの戦略を開発することにより、別の観点からこの問題にアプローチする。 我々は、この領域から逃れることを提案する: 論理量子ビットをストライクの震源から十分に遠ざけ、論理情報を維持する。 具体的には,(1)アプローチに必要な最小限のハードウェア要件を確立すること,(2)移動論理量子ビットのマッピングを提案すること,(3)コード距離の可能な選択を評価すること,である。 我々の分析では、表面の「穴」から遠く離れたものと、穴の近くや重なり合うものという2つの宇宙線現象が考えられる。 論理量子ビットの移動に必要な時間に応じて、論理量子ビットが破壊される確率を100%から4%から15%に削減できることを示す。

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