論文の概要: Characterization of errors in a CNOT between surface code patches

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2405.05337v2
• Date: Tue, 21 May 2024 09:36:48 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2024-05-22 17:52:56.595717
• Title: Characterization of errors in a CNOT between surface code patches
• Title（参考訳）: 表面コードパッチ間のCNOTにおける誤りのキャラクタリゼーション
• Authors: Bálint Domokos, Áron Márton, János K. Asbóth,
• Abstract要約: 格子サージェリーを用いた2つのコードパッチ間のCNOT動作について検討する。 格子サージェリーベースのCNOTの2ビット論理的誤りチャネルを完全特徴付ける。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: As current experiments already realize small quantum circuits on error corrected qubits, it is important to fully understand the effect of physical errors on the logical error channels of these fault-tolerant circuits. Here, we investigate a lattice-surgery-based CNOT operation between two surface code patches under phenomenological error models. (i) For two-qubit logical Pauli measurements -- the elementary building block of the CNOT -- we optimize the number of stabilizer measurement rounds, usually taken equal to $d$, the size (code distance) of each patch. We find that the optimal number can be greater or smaller than $d$, depending on the rate of physical and readout errors, and the separation between the code patches. (ii) We fully characterize the two-qubit logical error channel of the lattice-surgery-based CNOT. We find a symmetry of the CNOT protocol, that results in a symmetry of the logical error channel. We also find that correlations between X and Z errors on the logical level are suppressed under minimum weight decoding.
• Abstract（参考訳）: 現在の実験では、誤り訂正量子ビット上の小さな量子回路を既に実現しているため、これらのフォールトトレラント回路の論理的エラーチャネルに対する物理誤差の影響を十分に理解することが重要である。 本稿では,2つの表面コードパッチ間の格子サージェリーに基づくCNOT操作について,現象的誤差モデルを用いて検討する。 i) CNOTの基本構成ブロックである2量子論理パウリ測度に対して、各パッチのサイズ(コード距離)である$d$に等しい安定化器測定ラウンドの数を最適化する。 物理的なエラーや読み出しエラーの頻度や、コードパッチの分離によって、最適な数値が$d$より大きいか小さいかが分かる。 (II)格子サージェリーベースのCNOTの2ビット論理的誤りチャネルを完全に特徴づける。 我々は、CNOTプロトコルの対称性を見つけ、論理的エラーチャネルの対称性をもたらす。 また、論理レベルでのXとZの誤差の相関は、最小ウェイト復号法で抑制される。

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