論文の概要: Fault-tolerant Quantum Error Correction Using a Linear Array of Emitters

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2403.01376v1
• Date: Sun, 3 Mar 2024 02:40:29 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2024-03-06 21:46:09.174604
• Title: Fault-tolerant Quantum Error Correction Using a Linear Array of Emitters
• Title（参考訳）: エミッタの線形配列を用いたフォールトトレラント量子誤差補正
• Authors: Jintae Kim, Jung Hoon Han, Isaac H. Kim
• Abstract要約: 線形エミッタアレイと遅延線からなる耐故障性量子誤り訂正アーキテクチャを提案する。 遅延線誤差がない場合には、標準回路レベルの分極誤差モデルに対して0.32%から0.39%の範囲のしきい値を持つ。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.8977807139044119
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: We propose a fault-tolerant quantum error correction architecture consisting of a linear array of emitters and delay lines. In our scheme, a resource state for fault-tolerant quantum computation is generated by letting the emitters interact with a stream of photons and their neighboring emitters. In the absence of delay line errors, our schemes have thresholds ranging between 0.32% and 0.39% against the standard circuit-level depolarizing error model. Depending on the number of emitters n_e, we study the effect of delay line errors in two regimes: when n_e is a small constant of order unity and when n_e scales with the code distance. Between these two regimes, the logical error rate steadily decreases as n_e increases, from an exponential decay in eta^{-1/2} to an exponential decay in eta^{-1}. We also carry out a detailed study of the break-even point and the fault-tolerance overhead. These studies suggest that the multi-emitter architecture, using the state-of-the-art delay lines, can be used to demonstrate error suppression, assuming other sources of errors are sufficiently small.
• Abstract（参考訳）: エミッタと遅延ラインの線形配列からなるフォールトトレラントな量子誤り訂正アーキテクチャを提案する。 本手法では,光子のストリームと近隣のエミッタを相互作用させることにより,フォールトトレラント量子計算のためのリソース状態を生成する。 遅延線誤差がない場合、標準回路レベルの非分極誤差モデルに対するしきい値が0.32%から0.39%の範囲となる。 n_e が順序単位の小さな定数である場合と、n_e が符号距離でスケールする場合の2つの状態における遅延線誤差の影響について検討する。 これら2つの状態の間、論理誤差率は、eta^{-1/2} の指数減衰から eta^{-1} の指数崩壊まで、n_e の増加とともに着実に減少する。 また,故障点と耐故障性オーバーヘッドについても詳細に検討した。 これらの結果から, 誤りの発生源が十分小さいと仮定して, 最先端の遅延線を用いたマルチエミッタアーキテクチャを用いて誤りの抑制を実証できることが示唆された。

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