論文の概要: Mitigating Temporal Fragility in the XY Surface Code
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2310.17697v2
- Date: Wed, 14 Aug 2024 17:10:49 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2024-08-15 18:26:43.815819
- Title: Mitigating Temporal Fragility in the XY Surface Code
- Title(参考訳): XY表面コードにおける時間的脆弱性の緩和
- Authors: Pei-Kai Tsai, Yue Wu, Shruti Puri,
- Abstract要約: 局所的量子ビットを小さなグリーンベルガー・ホルン・ザイリンガー状態に変換する論理的状態準備プロトコルを提案する。
この新たな手順では、1つの格子境界に沿った高レートエラーが論理的失敗を引き起こす可能性があることを証明している。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 3.4746204759424715
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: An important outstanding challenge that must be overcome in order to fully utilize the XY surface code for correcting biased Pauli noise is the phenomena of fragile temporal boundaries that arise during the standard logical state preparation and measurement protocols. To address this challenge we propose a new logical state preparation protocol based on locally entangling qubits into small Greenberger-Horne-Zeilinger-like states prior to making the stabilizer measurements that place them in the XY-code state. We prove that in this new procedure $O(\sqrt{n})$ high-rate errors along a single lattice boundary can cause a logical failure, leading to an almost quadratic reduction in the number of fault-configurations compared to the standard state-preparation approach. Moreover, the code becomes equivalent to a repetition code for high-rate errors, guaranteeing a 50% code-capacity threshold during state preparation for infinitely biased noise. With a simple matching decoder we confirm that our preparation protocol outperforms the standard one in terms of both threshold and logical error rate in the fault-tolerant regime where measurements are unreliable and at experimentally realistic biases. We also discuss how our state-preparation protocol can be inverted for similar fragile-boundary-mitigated logical-state measurement.
- Abstract(参考訳): 偏りのあるパウリノイズを補正するためにXY面コードを十分に活用するために克服しなければならない重要な課題は、標準的な論理状態の準備と測定プロトコルの間に生じる脆弱な時間境界の現象である。
この課題に対処するために、我々は、XY符号状態に配置する安定化器の測定を行う前に、局所的量子ビットを小さなグリーンベルガー・ホルン・ザイリンガー状態にエンタングする新しい論理状態準備プロトコルを提案する。
この新たな手順では、1つの格子境界に沿った高レートエラーが論理的故障を引き起こすことが証明され、標準的な状態準備手法と比較して、故障数はほぼ2次減少する。
さらに、コードは高いレートエラーの繰り返し符号と等価となり、無限にバイアスのあるノイズに対する状態準備中に50%のコード容量閾値が保証される。
単純な整合デコーダを用いて, 測定が信頼性に欠け, 実験的に現実的なバイアスが生じるフォールトトレラント体制において, しきい値, 論理誤差の両面で, 標準プロトコルよりも優れていることを確認した。
また、我々の状態準備プロトコルが、同様の脆弱な境界緩和論理状態測定にどのように逆化できるかについても論じる。
関連論文リスト
- Surface Code Stabilizer Measurements for Rydberg Atoms [0.0]
我々は中性原子を持つ表面符号に対する安定化器の測定について検討する。
基本誤差源の存在下で論理誤差率を最小化するゲートプロトコルを同定する。
論文 参考訳(メタデータ) (2024-05-26T16:33:05Z) - Stable Symmetry-Protected Topological Phases in Systems with Heralded Noise [0.0]
定常状態が安定な混合状態対称性保護位相(SPT)秩序を示す局所量子チャネルの族を示す。
定常状態の短距離対にエラーを効果的に閉じ込める補正プロトコルを構築する。
遮蔽ノイズの速度が増加するにつれて、SPTの順序は最終的に有向パーコレーション遷移によって失われる。
論文 参考訳(メタデータ) (2024-04-25T18:21:48Z) - Robust and Deterministic Preparation of Bosonic Logical States in a
Trapped Ion [0.0]
ボソニックモードの論理量子ビットは、フォールトトレラントな量子情報処理のハードウェア効率の高い実装を提供する。
閉じ込められたイオンと超伝導マイクロ波キャビティの最近の進歩は、高品質なボゾン状態の実験的実現につながっている。
捕捉イオンの機械的運動における非古典的標的ボゾン状態の高忠実度, 決定論的準備を実証した。
論文 参考訳(メタデータ) (2023-10-24T06:30:06Z) - Low-Depth Flag-Style Syndrome Extraction for Small Quantum
Error-Correction Codes [1.2354542488854734]
フラッグスタイルのフォールトトレランスは、小さなフォールトトレラント量子エラー補正実験の実現におけるリンチピンとなっている。
安定度測定の動的選択は,低深度シンドローム抽出回路を用いたフラグプロトコルに導かれることを示す。
この研究は、フォールトトレラント量子エラー補正における回路オーバーヘッドを低減するために、フル安定化器群の特性を利用するための対話を開放する。
論文 参考訳(メタデータ) (2023-05-01T12:08:09Z) - Minimizing readout-induced noise for early fault-tolerant quantum computers [0.0]
本報告では, 全身性症候群測定という, 異なる方法を提案する。
読み出し雑音を最小限に抑えて論理状態の誤差を検出することができる。
我々はIcebergコードとSteaneコードを用いて,プロトコルの性能を数値解析する。
論文 参考訳(メタデータ) (2023-04-23T04:16:26Z) - 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) - Improved decoding of circuit noise and fragile boundaries of tailored
surface codes [61.411482146110984]
高速かつ高精度なデコーダを導入し、幅広い種類の量子誤り訂正符号で使用することができる。
我々のデコーダは、信仰マッチングと信念フィンドと呼ばれ、すべてのノイズ情報を活用し、QECの高精度なデモを解き放つ。
このデコーダは, 標準の正方形曲面符号に対して, 整形曲面符号において, より高いしきい値と低い量子ビットオーバーヘッドをもたらすことがわかった。
論文 参考訳(メタデータ) (2022-03-09T18:48:54Z) - Fault-tolerant parity readout on a shuttling-based trapped-ion quantum
computer [64.47265213752996]
耐故障性ウェイト4パリティチェック測定方式を実験的に実証した。
フラグ条件パリティ測定の単発忠実度は93.2(2)%である。
このスキームは、安定化器量子誤り訂正プロトコルの幅広いクラスにおいて必須な構成要素である。
論文 参考訳(メタデータ) (2021-07-13T20:08:04Z) - Round-robin differential phase-time-shifting protocol for quantum key
distribution: theory and experiment [58.03659958248968]
量子鍵分布(QKD)は、遠隔者間で共通の暗号鍵の確立を可能にする。
近年,信号の乱れの監視を回避できるQKDプロトコルが提案され,初期の実験で実証されている。
我々は,ラウンドロビン差動位相シフトプロトコルのセキュリティ証明を,集団攻撃シナリオにおいて導出する。
その結果,RRDPTSプロトコルは高い量子ビット誤り率の条件下で,RDPSと比較して高い秘密鍵レートが得られることがわかった。
論文 参考訳(メタデータ) (2021-03-15T15:20:09Z) - Entanglement purification by counting and locating errors with
entangling measurements [62.997667081978825]
量子状態の複数コピーに対するエンタングルメント浄化プロトコルについて検討する。
ノイズアンサンブルにおける誤差の数と位置を高次元補助的絡み合いシステムを用いて学習する。
論文 参考訳(メタデータ) (2020-11-13T19:02:33Z) - Amortized Conditional Normalized Maximum Likelihood: Reliable Out of
Distribution Uncertainty Estimation [99.92568326314667]
本研究では,不確実性推定のための拡張性のある汎用的アプローチとして,償却条件正規化最大値(ACNML)法を提案する。
提案アルゴリズムは条件付き正規化最大度(CNML)符号化方式に基づいており、最小記述長の原理に従って最小値の最適特性を持つ。
我々は、ACNMLが、分布外入力のキャリブレーションの観点から、不確実性推定のための多くの手法と好意的に比較することを示した。
論文 参考訳(メタデータ) (2020-11-05T08:04:34Z)
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。