論文の概要: Low Overhead Qutrit Magic State Distillation

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2403.06228v2
• Date: Fri, 16 Aug 2024 13:47:53 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2024-08-19 20:34:59.062411
• Title: Low Overhead Qutrit Magic State Distillation
• Title（参考訳）: 低オーバーヘッド・クトリット・マジックステート蒸留
• Authors: Shiroman Prakash, Tanay Saha,
• Abstract要約: 量子ビットではなく量子ビットを用いることで、フォールトトレラントな量子コンピューティングに関連するオーバーヘッドコストを大幅に削減できることを示す。 9m-k, k, 2]]_3$ triorthogonal qutrit error-correcting codes for any positive $m$ and $k$ with $k leq 3m-2 integers。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: We show that using qutrits rather than qubits leads to a substantial reduction in the overhead cost associated with an approach to fault-tolerant quantum computing known as magic state distillation. We construct a family of $[[9m-k, k, 2]]_3$ triorthogonal qutrit error-correcting codes for any positive integers $m$ and $k$ with $k \leq 3m-2$ that are suitable for magic state distillation. In magic state distillation, the number of ancillae required to produce a magic state with target error rate $\epsilon$ is $O(\log^\gamma \epsilon^{-1})$, where the yield parameter $\gamma$ characterizes the overhead cost. For $k=3m-2$, our codes have $\gamma = \log_2 (2+\frac{6}{3 m-2})$, which tends to $1$ as $m \to \infty$. Moreover, the $[[20,7,2]]_3$ qutrit code that arises from our construction when $m=3$ already has a yield parameter of $1.51$ which outperforms all known qubit triorthogonal codes of size less than a few hundred qubits.
• Abstract（参考訳）: 量子ビットではなく量子ビットを用いることで、マジックステート蒸留として知られるフォールトトレラント量子コンピューティングへのアプローチに伴うオーバーヘッドコストが大幅に削減されることを示す。 9m-k, k, 2]]_3$ triorthogonal qutrit error-correcting codes for any positive integers $m$ and $k$ with $k \leq 3m-2$。 マジック状態蒸留では、ターゲットエラー率$\epsilon$のマジック状態を生成するために必要なアンシラの数は$O(\log^\gamma \epsilon^{-1})$である。 k=3m-2$の場合、我々の符号は$\gamma = \log_2 (2+\frac{6}{3 m-2})$であり、$m \to \infty$として$$$$である。 さらに、$m=3$が既に1.51$の収率パラメータを持つとき、[[20,7,2]_3$のクォート符号は、数百キュービット未満の既知のクビット直交符号を全て上回る。

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