論文の概要: Quantum Circuits for Stabilizer Error Correcting Codes: A Tutorial
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2309.11793v1
- Date: Thu, 21 Sep 2023 05:42:04 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-09-22 16:53:59.576553
- Title: Quantum Circuits for Stabilizer Error Correcting Codes: A Tutorial
- Title(参考訳): 安定化誤り訂正符号のための量子回路:チュートリアル
- Authors: Arijit Mondal, Keshab K. Parhi
- Abstract要約: 本稿では、安定化器符号のための量子エンコーダとデコーダ回路の設計とシミュレーションのチュートリアルとして機能する。
我々は5量子ビット符号とステアン符号の符号化と復号化を行い、IBM Qiskitを用いてこれらの回路の検証を行う。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 11.637855523244838
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: Quantum computers have the potential to provide exponential speedups over
their classical counterparts. Quantum principles are being applied to fields
such as communications, information processing, and artificial intelligence to
achieve quantum advantage. However, quantum bits are extremely noisy and prone
to decoherence. Thus, keeping the qubits error free is extremely important
toward reliable quantum computing. Quantum error correcting codes have been
studied for several decades and methods have been proposed to import classical
error correcting codes to the quantum domain. However, circuits for such
encoders and decoders haven't been explored in depth. This paper serves as a
tutorial on designing and simulating quantum encoder and decoder circuits for
stabilizer codes. We present encoding and decoding circuits for five-qubit code
and Steane code, along with verification of these circuits using IBM Qiskit. We
also provide nearest neighbour compliant encoder and decoder circuits for the
five-qubit code.
- Abstract(参考訳): 量子コンピュータは、古典的コンピュータよりも指数関数的なスピードアップをもたらす可能性がある。
量子原理は、通信、情報処理、人工知能といった分野に適用され、量子優位を達成する。
しかし、量子ビットは非常にノイズが多く、デコヒーレンスを起こしやすい。
したがって、量子ビットエラーを自由に保つことは、信頼できる量子コンピューティングにとって極めて重要である。
量子誤り訂正符号は数十年にわたって研究され、古典的な誤り訂正符号を量子領域にインポートする方法が提案されている。
しかし、そのようなエンコーダやデコーダの回路は深く研究されていない。
本稿では、量子エンコーダおよびデコーダ回路の設計とシミュレーションに関するチュートリアルを提供する。
我々は5量子ビット符号とステアン符号の符号化と復号化を行い、IBM Qiskitを用いてこれらの回路の検証を行う。
また、近接する5ビット符号の符号化回路とデコーダ回路も提供する。
関連論文リスト
- Advantage of Quantum Neural Networks as Quantum Information Decoders [1.1842028647407803]
位相安定化器ハミルトンの基底空間に符号化された量子情報の復号化問題について検討する。
まず、標準安定化器に基づく誤り訂正と復号化方式が、そのような量子符号において適切に摂動可能であることを証明した。
次に、量子ニューラルネットワーク(QNN)デコーダが読み出し誤差をほぼ2次的に改善することを証明する。
論文 参考訳(メタデータ) (2024-01-11T23:56:29Z) - QuantumSEA: In-Time Sparse Exploration for Noise Adaptive Quantum
Circuits [82.50620782471485]
QuantumSEAはノイズ適応型量子回路のインタイムスパース探索である。
1)トレーニング中の暗黙の回路容量と(2)雑音の頑健さの2つの主要な目標を達成することを目的としている。
提案手法は, 量子ゲート数の半減と回路実行の2倍の時間節約で, 最先端の計算結果を確立する。
論文 参考訳(メタデータ) (2024-01-10T22:33:00Z) - Systematic Design and Optimization of Quantum Circuits for Stabilizer
Codes [11.637855523244838]
量子ビットエラーを自由に保つことは、信頼できる量子コンピューティングへの最も重要なステップの1つである。
量子誤り訂正のための異なる安定化符号が過去数十年の間に提案されてきた。
一般的な安定化器符号のための符号化回路を体系的に構築するための形式的アルゴリズムを提案する。
論文 参考訳(メタデータ) (2023-09-21T03:21:47Z) - Single-shot decoding of good quantum LDPC codes [55.53519491066413]
量子タナー符号が逆雑音の単ショット量子誤り補正(QEC)を促進することを証明した。
本稿では,複数ラウンドのQECにおける誤りを抑えるために,並列復号アルゴリズムを各ラウンドで一定時間実行するのに十分であることを示す。
論文 参考訳(メタデータ) (2023-06-21T18:00:01Z) - Pauli Manipulation Detection codes and Applications to Quantum
Communication over Adversarial Channels [0.15229257192293202]
我々は、高い確率で全てのパウリエラーを検出する「パウリマニピュレーション検出」コード(PMD)を作成した量子コードを導入し、明示的に構築する。
逆チャネル上での量子通信において,2つのタスクに対して,第1次準最適符号を構築する。
論文 参考訳(メタデータ) (2023-04-13T05:05:35Z) - Homological Quantum Rotor Codes: Logical Qubits from Torsion [51.9157257936691]
ホモロジー量子ローター符号は 論理ローターと論理キューディットを 同一のコードブロックにエンコードできる
0$-$pi$-qubit と Kitaev の現在のミラー量子ビットは、確かにそのような符号の小さな例である。
論文 参考訳(メタデータ) (2023-03-24T00:29:15Z) - Deep Quantum Error Correction [73.54643419792453]
量子誤り訂正符号(QECC)は、量子コンピューティングのポテンシャルを実現するための鍵となる要素である。
本研究では,新しいエンペンド・ツー・エンドの量子誤りデコーダを効率的に訓練する。
提案手法は,最先端の精度を実現することにより,QECCのニューラルデコーダのパワーを実証する。
論文 参考訳(メタデータ) (2023-01-27T08:16:26Z) - Dense Coding with Locality Restriction for Decoder: Quantum Encoders vs.
Super-Quantum Encoders [67.12391801199688]
我々は、デコーダに様々な局所性制限を課すことにより、濃密な符号化について検討する。
このタスクでは、送信者アリスと受信機ボブが絡み合った状態を共有する。
論文 参考訳(メタデータ) (2021-09-26T07:29:54Z) - Fault-tolerant Coding for Quantum Communication [71.206200318454]
ノイズチャネルの多くの用途でメッセージを確実に送信するために、回路をエンコードしてデコードする。
すべての量子チャネル$T$とすべての$eps>0$に対して、以下に示すゲートエラー確率のしきい値$p(epsilon,T)$が存在し、$C-epsilon$より大きいレートはフォールトトレラント的に達成可能である。
我々の結果は、遠方の量子コンピュータが高レベルのノイズの下で通信する必要があるような、大きな距離での通信やオンチップでの通信に関係している。
論文 参考訳(メタデータ) (2020-09-15T15:10:50Z) - Quantum error-correcting codes and their geometries [0.6445605125467572]
本稿では,量子誤り訂正の数学的および幾何学について紹介する。
量子符号は、まず量子ビット安定化器符号、次に量子ビット非安定化器符号、そして最後に局所次元の高い符号である。
これにより、コードのパラメータを効率的に推論し、同じパラメータを持つコード間で等価性を推論し、特定のパラメータの有効性を推論するのに有用なツールを提供する。
論文 参考訳(メタデータ) (2020-07-12T13:57:39Z) - Testing a Quantum Error-Correcting Code on Various Platforms [5.0745290104790035]
本稿では,検出振幅減衰チャネルに対する簡単な量子誤り訂正符号を提案する。
我々は,光プラットフォーム,IBM Qシステム,核磁気共鳴システム上でのエンコーディング,チャネル,リカバリを実装している。
論文 参考訳(メタデータ) (2020-01-22T13:15:16Z)
関連論文リストは本サイト内にある論文のタイトル・アブストラクトから自動的に作成しています。
指定された論文の情報です。
本サイトの運営者は本サイト(すべての情報・翻訳含む)の品質を保証せず、本サイト(すべての情報・翻訳含む)を使用して発生したあらゆる結果について一切の責任を負いません。