論文の概要: FlexiSCD: Flexible Surface Code Deformer for Dynamic Defects

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2405.06941v2
• Date: Tue, 14 May 2024 18:08:59 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2024-05-16 15:24:45.359283
• Title: FlexiSCD: Flexible Surface Code Deformer for Dynamic Defects
• Title（参考訳）: FlexiSCD: 動的欠陥のためのフレキシブルなSurface Code Deformer
• Authors: Keyi Yin, Xiang Fang, Yunong Shi, Travis Humble, Ang Li, Yufei Ding,
• Abstract要約: FlexiSCDは、適応的な欠陥軽減を表面コードに統合するコード変形フレームワークである。 フェールレートを35タイムssim70times$に削減し、従来の方法に比べてキュービットリソースの半分しか必要としない。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 15.118358070723183
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: Quantum Error Correction (QEC) codes are vital for protecting quantum computers from noise by encoding quantum information redundantly in physical qubits. However, dynamic defects pose a significant challenge, potentially rendering physical qubits faulty during computation across various quantum platforms. Current defect mitigation strategies focus on surface codes, but often fail to fully restore QEC capability or disrupt logical operations. In our paper, we introduce FlexiSCD, a code deformation framework that integrates adaptive defect mitigation into surface code workflows. It strategically crafts basic deformation instructions based on gauge transformations, enabling optimized processes tailored to specific defects, restoring QEC capability efficiently with fewer qubit resources. We also design an adaptive code layout for efficient logical operations. Our evaluation demonstrates that FlexiSCD reduces failure rates by $35\times\sim70\times$ and requires only half the qubit resources compared to previous methods. It surpasses previous defect removal techniques, preserving QEC capability and improving surface code communication.
• Abstract（参考訳）: 量子誤り訂正(Quantum Error Correction, QEC)符号は、物理量子ビットに冗長に量子情報を符号化することで、量子コンピュータをノイズから保護するために不可欠である。 しかし、動的欠陥は大きな課題となり、様々な量子プラットフォームにわたる計算中に物理量子ビットが故障する可能性がある。 現在の欠陥軽減戦略は表面コードに重点を置いているが、QEC能力の完全回復や論理演算の妨害に失敗することが多い。 本稿では,適応的欠陥軽減を表面コードワークフローに統合するコード変形フレームワークであるFlexiSCDを紹介する。 ゲージ変換に基づいて基本変形命令を戦略的に作成し、特定の欠陥に合わせて最適化されたプロセスを可能にし、QEC能力をより少ないキュービットリソースで効率的に復元する。 また、効率的な論理演算のための適応的なコードレイアウトも設計する。 評価の結果、FlexiSCDは、従来の手法に比べて、障害発生率を35\times\sim70\times$に下げ、キュービットリソースの半分しか必要としないことがわかった。 従来の欠陥除去技術を超え、QEC能力を保ち、表面コード通信を改善している。

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