論文の概要: Incoherent Approximation of Leakage in Quantum Error Correction

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2312.10277v1
• Date: Sat, 16 Dec 2023 00:52:23 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-12-19 17:39:04.035132
• Title: Incoherent Approximation of Leakage in Quantum Error Correction
• Title（参考訳）: 量子誤差補正における漏れの非コヒーレント近似
• Authors: Jeffrey Marshall, Dvir Kafri
• Abstract要約: 量子エラー訂正符号は一般に計算部分空間の量子状態遷移(漏れ)を考慮しない。 本稿では、量子チャネル上にランダム位相近似(RPA)を導入し、計算部分空間と漏洩部分空間の間の不整合を保存する。 RPAは物理誤差パラメータを持つ繰り返しおよび表面符号において正確な誤差補正統計値が得られることを示す。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.03922370499388702
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: Quantum error correcting codes typically do not account for quantum state transitions - leakage - out of the computational subspace. Since these errors can last for multiple detection rounds they can significantly contribute to logical errors. It is therefore important to understand how to numerically model them efficiently. Fully quantum simulations of leakage require more levels per leaked qubit, which substantially limits the system sizes that may be simulated. To address this, we introduce a Random Phase Approximation (RPA) on quantum channels that preserves the incoherence between the computational and leakage subspaces. The assumption of incoherence enables the quantum simulation of leakage at little computational overhead. We motivate the approximation's validity by showing that incoherence is achieved naturally during repeated stabilizer measurements. Additionally, we provide various simulation results which show that the RPA yields accurate error correction statistics in the repetition and surface codes with physical error parameters.
• Abstract（参考訳）: 量子エラー訂正符号は一般に計算部分空間の量子状態遷移(漏れ)を考慮しない。 これらのエラーは複数の検出ラウンドで継続できるため、論理的エラーに大きく寄与する。 したがって、それらを効率的にモデル化する方法を理解することが重要である。 漏洩の完全な量子シミュレーションでは、リーク量子ビット当たりのレベルがより多く必要であり、シミュレーションされるシステムサイズを著しく制限する。 これを解決するために,量子チャネル上にランダム位相近似(RPA)を導入する。 不整合の仮定は、計算オーバーヘッドの少ないリークの量子シミュレーションを可能にする。 繰り返し安定化器測定において不整合が自然に達成されることを示すことにより,近似の有効性を示す。 さらに、RPAが物理誤差パラメータを持つ繰り返しおよび表面符号において正確な誤差補正統計値を得ることを示す様々なシミュレーション結果を提供する。

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