論文の概要: Long-range-enhanced surface codes
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2309.11719v4
- Date: Fri, 11 Oct 2024 22:20:06 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2024-10-15 15:02:04.476596
- Title: Long-range-enhanced surface codes
- Title（参考訳）: 長距離化表面符号
- Authors: Yifan Hong, Matteo Marinelli, Adam M. Kaufman, Andrew Lucas,
- Abstract要約: 曲面符号は1つの論理量子ビットに対する量子誤り訂正符号であり、2次元の空間的局所化パリティチェックによって保護される。
より論理的な量子ビットを格納するには、エラーに対して表面コードの堅牢性を犠牲にするか、物理量子ビットの数を増やすかが必要となる。
長距離拡張曲面符号は、数百の物理量子ビットを用いた従来の曲面符号よりも優れており、短期デバイスにおける論理量子ビットの堅牢性を高めるための実用的な戦略である。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
- License:
- Abstract: The surface code is a quantum error-correcting code for one logical qubit, protected by spatially localized parity checks in two dimensions. Due to fundamental constraints from spatial locality, storing more logical qubits requires either sacrificing the robustness of the surface code against errors or increasing the number of physical qubits. We bound the minimal number of spatially nonlocal parity checks necessary to add logical qubits to a surface code while maintaining, or improving, robustness to errors. We saturate the lower limit of this bound, when the number of added logical qubits is a constant, using a family of hypergraph product codes, interpolating between the surface code and constant-rate low-density parity-check codes. Fault-tolerant protocols for logical gates in the quantum code can be inherited from its classical parent codes. We provide near-term practical implementations of this code for hardware based on trapped ions or neutral atoms in mobile optical tweezers. Long-range-enhanced surface codes outperform conventional surface codes using hundreds of physical qubits, and represent a practical strategy to enhance the robustness of logical qubits to errors in near-term devices.
- Abstract（参考訳）: 曲面符号は1つの論理量子ビットに対する量子誤り訂正符号であり、2次元の空間的局所化パリティチェックによって保護される。
空間的局所性による基本的な制約のため、より論理的な量子ビットを保存するには、エラーに対して表面コードの堅牢性を犠牲にするか、物理量子ビットの数を増やすかが必要となる。
エラーの維持、改善、堅牢性を維持しながら、表面コードに論理的キュービットを追加するのに必要な、空間的に非局所的なパリティチェックの最小限の数を制限します。
加算論理量子ビットの数が一定である場合、この境界の低い極限を飽和させ、ハイパーグラフ製品コード群を用いて、表面コードと定数レートの低密度パリティチェックコードを補間する。
量子コードにおける論理ゲートのフォールトトレラントプロトコルは、その古典的な親コードから継承することができる。
移動光学式ツイーザにおいて,トラップイオンや中性原子をベースとしたハードウェア用コードの実装を短期的に実施する。
長距離拡張曲面符号は、数百の物理量子ビットを用いた従来の曲面符号よりも優れており、短期デバイスにおける論理量子ビットの堅牢性を高めるための実用的な戦略である。
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