論文の概要: Artificial Neural Network Syndrome Decoding on IBM Quantum Processors

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2311.15146v1
• Date: Sun, 26 Nov 2023 00:14:22 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-11-28 19:11:44.307860
• Title: Artificial Neural Network Syndrome Decoding on IBM Quantum Processors
• Title（参考訳）: IBM量子プロセッサ上での人工ニューラルネットワークシンドロームデコード
• Authors: Brhyeton Hall, Spiro Gicev, Muhammad Usman
• Abstract要約: シンドローム復号法は、フォールトトレラント量子コンピューティングのための量子エラー補正の実装において、積分的だが計算的に要求されるステップである。 ニューラルネットワーク(ANN)デコーディングは,重六角形コードアーキテクチャからシンドローム計測データを効率的に復号することができることを示す。 本研究は,実験装置から取得したシンドロームデータのANN復号法の適用性を確認し,近日中にしきい値誤差率未満の量子デバイスが利用可能となる場合に,量子エラー訂正のための有望な経路として機械学習を確立する。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.7232471205719458
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: Syndrome decoding is an integral but computationally demanding step in the implementation of quantum error correction for fault-tolerant quantum computing. Here, we report the development and benchmarking of Artificial Neural Network (ANN) decoding on IBM Quantum Processors. We demonstrate that ANNs can efficiently decode syndrome measurement data from heavy-hexagonal code architecture and apply appropriate corrections to facilitate error protection. The current physical error rates of IBM devices are above the code's threshold and restrict the scope of our ANN decoder for logical error rate suppression. However, our work confirms the applicability of ANN decoding methods of syndrome data retrieved from experimental devices and establishes machine learning as a promising pathway for quantum error correction when quantum devices with below threshold error rates become available in the near future.
• Abstract（参考訳）: シンドローム復号法は、フォールトトレラント量子コンピューティングのための量子エラー補正の実装において、積分的だが計算的に要求されるステップである。 本稿では,IBM量子プロセッサ上でのニューラルネットワーク(ANN)デコードの開発とベンチマークについて報告する。 ANNは重六角形コードアーキテクチャからシンドローム計測データを効率よく復号し、適切な修正を適用し、エラー保護を容易にする。 IBMデバイスの現在の物理的エラー率は、コードのしきい値を超え、論理的エラー率抑制のためにANNデコーダの範囲を制限する。 しかし,本研究では,実験装置から取得したシンドロームデータのANN復号法の適用性を確認し,近日中にしきい値誤差率未満の量子デバイスが利用可能になると,機械学習を量子エラー訂正の有望な経路として確立する。

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