論文の概要: Logical Noise Bias in Magic State Injection
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2401.10982v2
- Date: Thu, 13 Jun 2024 02:11:47 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2024-06-14 23:55:19.911576
- Title: Logical Noise Bias in Magic State Injection
- Title(参考訳): マジック・ステート・インジェクションにおける論理ノイズバイアス
- Authors: Nicholas Fazio, Robin Harper, Stephen Bartlett,
- Abstract要約: 物理レベルでの偏りのないノイズであっても、重要な位相(Z$)バイアスが論理ノイズにどのように生じるかを示す。
本手法は, 耐故障性プリミティブの全体的な性能だけでなく, 詳細なノイズ特性を評価するためのフレームワークを提供する。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 0.0
- License: http://creativecommons.org/licenses/by-sa/4.0/
- Abstract: Fault-tolerant architectures aim to reduce the noise of a quantum computation. Despite such architectures being well studied a detailed understanding of how noise is transformed in a fault-tolerant primitive such as magic state injection is currently lacking. We use numerical simulations of logical process tomography on a fault-tolerant gadget that implements a logical T = $Z({\pi}/8)$ gate using magic state injection, to understand how noise characteristics at the physical level are transformed into noise characteristics at the logical level. We show how, in this gadget, a significant phase ($Z$) bias can arise in the logical noise, even with unbiased noise at the physical level. While the magic state injection gadget intrinsically induces biased noise, with extant phase bias being further amplified at the logical level, we identify noisy error correction circuits as a key limiting factor on the magnitude of this logical noise bias. Our approach provides a framework for assessing the detailed noise characteristics, as well as the overall performance, of fault-tolerant logical primitives.
- Abstract(参考訳): フォールトトレラントアーキテクチャは、量子計算のノイズを低減することを目的としている。
このようなアーキテクチャはよく研究されているが、現在マジック状態注入のようなフォールトトレラントプリミティブでノイズがどのように変換されるか、詳細な理解が欠けている。
本稿では, 物理レベルのノイズ特性が, 物理レベルのノイズ特性にどのように変換されるかを理解するために, マジック状態注入を用いた論理的T = $Z({\pi}/8)$ゲートを実装した耐故障性ガジェット上で, 論理的プロセストモグラフィーの数値シミュレーションを利用する。
我々は、このガジェットにおいて、物理的なレベルでバイアスのないノイズであっても、論理ノイズに重要な位相(Z$)バイアスが生じることを示す。
本発明のマジック・ステート・インジェクション・ガジェットは、本質的にバイアスノイズを誘発するが、既存の位相バイアスは論理レベルでさらに増幅されるため、この論理ノイズバイアスの大きさのキー制限因子としてノイズ誤差補正回路を同定する。
提案手法は,フォールトトレラントな論理プリミティブの詳細なノイズ特性と全体的な性能を評価するためのフレームワークを提供する。
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