論文の概要: Fault-tolerant quantum computing with the parity code and noise-biased qubits

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2404.11332v1
• Date: Wed, 17 Apr 2024 12:49:31 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2024-04-18 14:04:48.454825
• Title: Fault-tolerant quantum computing with the parity code and noise-biased qubits
• Title（参考訳）: パリティ符号と雑音バイアス量子ビットを用いたフォールトトレラント量子コンピューティング
• Authors: Anette Messinger, Valentin Torggler, Berend Klaver, Michael Fellner, Wolfgang Lechner,
• Abstract要約: 本稿では,ノイズバイアス量子ビットのコード結合とパリティアーキテクチャに基づく,フォールトトレラントな普遍量子コンピューティングアーキテクチャを提案する。 パリティアーキテクチャは、近接する物理的相互作用から任意の論理接続を得るために特別に調整されたLDPCコードとして理解することができる。
• 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 present a fault-tolerant universal quantum computing architecture based on a code concatenation of noise-biased qubits and the parity architecture. The parity architecture can be understood as a LDPC code tailored specifically to obtain any desired logical connectivity from nearest neighbor physical interactions. The code layout can be dynamically adjusted to algorithmic requirements on-the-fly. This allows reaching arbitrary code distances and thereby exponential suppression of errors with a universal set of fault-tolerant gates. In addition to the previously explored tool-sets for concatenated cat codes, our approach features parallelizable interactions between arbitrary sets of qubits by directly addressing the parity qubits in the code. The proposed scheme enables codes with less physical qubit overhead compared to the repetition code with the same code distances, while requiring only weight-3 and weight-4 stabilizers and nearest neighbor 2D square-lattice connectivity.
• Abstract（参考訳）: 本稿では,ノイズバイアス量子ビットのコード結合とパリティアーキテクチャに基づく,フォールトトレラントな普遍量子コンピューティングアーキテクチャを提案する。 パリティアーキテクチャは、近接する物理的相互作用から任意の論理接続を得るために特別に調整されたLDPCコードとして理解することができる。 コードレイアウトはアルゴリズムの要求に応じて動的に調整できる。 これにより任意のコード距離に到達し、フォールトトレラントゲートの普遍的なセットでエラーを指数関数的に抑制することができる。 コンカレントキャットコードのためのツールセットに加えて,コード内のパリティキュービットに直接対処することにより,任意のキュービット集合間の並列化可能な相互作用を特徴付ける。 提案方式では,重み3と重み4の安定化器と近接する2次元正方格子接続しか必要とせず,同じ符号距離の繰り返し符号に比べて物理量子ビットオーバーヘッドの少ない符号が可能である。

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