論文の概要: Optimized measurement-free and fault-tolerant quantum error correction for neutral atoms

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2404.11663v1
• Date: Wed, 17 Apr 2024 18:01:57 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2024-04-19 20:10:25.530838
• Title: Optimized measurement-free and fault-tolerant quantum error correction for neutral atoms
• Title（参考訳）: 中性原子に対する最適測定自由およびフォールトトレラント量子誤差補正
• Authors: Stefano Veroni, Markus Müller, Giacomo Giudice,
• Abstract要約: 量子誤り訂正(QEC)を行う上での大きな課題は、信頼性のある測定と条件付きフィードフォワード演算を実装することである。 本稿では,回路レベルのノイズに対する耐故障性を有する小型計測自由QEC方式の実装を提案する。 我々は,この手法が,中性原子配列上での資源効率の高い測定自由QECの実現への道を開く方法を強調した。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 1.4767596539913115
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: A major challenge in performing quantum error correction (QEC) is implementing reliable measurements and conditional feed-forward operations. In quantum computing platforms supporting unconditional qubit resets, or a constant supply of fresh qubits, alternative schemes which do not require measurements are possible. In such schemes, the error correction is realized via crafted coherent quantum feedback. We propose implementations of small measurement-free QEC schemes, which are fault-tolerant to circuit-level noise. These implementations are guided by several heuristics to achieve fault-tolerance: redundant syndrome information is extracted, and additional single-shot flag qubits are used. By carefully designing the circuit, the additional overhead of these measurement-free schemes is moderate compared to their conventional measurement-and-feed-forward counterparts. We highlight how this alternative approach paves the way towards implementing resource-efficient measurement-free QEC on neutral-atom arrays.
• Abstract（参考訳）: 量子誤り訂正(QEC)を行う上での大きな課題は、信頼性のある測定と条件付きフィードフォワード演算を実装することである。 非条件量子ビットリセットをサポートする量子コンピューティングプラットフォームや、新鮮な量子ビットの一定供給では、測定を必要としない代替スキームが可能である。 このようなスキームでは、誤差補正はクラフトコヒーレントな量子フィードバックによって実現される。 本稿では,回路レベルのノイズに対する耐故障性を有する小型計測自由QEC方式の実装を提案する。 これらの実装は、フォールトトレランスを達成するために複数のヒューリスティックによってガイドされる:冗長なシンドローム情報を抽出し、追加のシングルショットフラグキュービットを使用する。 回路を慎重に設計することにより、これらの計測不要スキームの追加オーバーヘッドは、従来の計測・フィードフォワード方式に比べて中程度である。 我々は,この手法が,中性原子配列上での資源効率の高い測定自由QECの実現への道を開く方法を強調した。

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