論文の概要: Leakage Mobility in Superconducting Qubits as a Leakage Reduction Unit

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2406.04083v1
• Date: Thu, 6 Jun 2024 13:52:46 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2024-06-07 14:40:14.334808
• Title: Leakage Mobility in Superconducting Qubits as a Leakage Reduction Unit
• Title（参考訳）: 漏れ低減装置としての超電導量子ビットの漏れ移動
• Authors: Joan Camps, Ophelia Crawford, György P. Gehér, Alexander V. Gramolin, Matthew P. Stafford, Mark Turner,
• Abstract要約: 計算部分空間からの漏れはノイズの損傷源である。 超伝導量子ビット間の漏れ移動が量子安定性実験の性能に及ぼす影響について検討した。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 37.77380184949589
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: Leakage from the computational subspace is a damaging source of noise that degrades the performance of most qubit types. Unlike other types of noise, leakage cannot be overcome by standard quantum error correction techniques and requires dedicated leakage reduction units. In this work, we study the effects of leakage mobility between superconducting qubits on the performance of a quantum stability experiment, which is a benchmark for fault-tolerant logical computation. Using the Fujitsu Quantum Simulator, we perform full density-matrix simulations of stability experiments implemented on the surface code. We observe improved performance with increased mobility, suggesting leakage mobility can itself act as a leakage reduction unit by naturally moving leakage from data to auxiliary qubits, where it is removed upon reset. We compare the performance of standard error-correction circuits with "patch wiggling", a specific leakage reduction technique where data and auxiliary qubits alternate their roles in each round of error correction. We observe that patch wiggling becomes inefficient with increased leakage mobility, in contrast to the improved performance of standard circuits. These observations suggest that the damage of leakage can be overcome by stimulating leakage mobility between qubits without the need for a dedicated leakage reduction unit.
• Abstract（参考訳）: 計算部分空間からの漏れは、ほとんどの量子ビット型の性能を劣化させるノイズの損傷源である。 他の種類のノイズとは異なり、リークは標準的な量子エラー補正技術では克服できず、専用のリーク低減ユニットを必要とする。 本研究では,超伝導量子ビット間のリークモビリティが量子安定性実験の性能に及ぼす影響について検討する。 本研究では,Fujitsu Quantum Simulatorを用いて,表面コード上に実装された安定性実験の完全な密度行列シミュレーションを行う。 我々は、モビリティの向上による性能向上を観察し、データからのリークを補助量子ビットに自然に移動させることにより、リークモビリティ自体がリーク低減ユニットとして機能し、リセット時に除去されることを示唆した。 データと補助量子ビットが各ラウンドの誤差補正における役割を交互に行う、特定のリーク低減技術である"パッチウィグリング"と標準誤差補正回路の性能を比較した。 パッチウィグリングは、標準回路の性能向上とは対照的に、リークモビリティの向上により非効率になる。 これらの結果から, 専用のリーク低減ユニットを必要とせず, キュービット間のリークモビリティを刺激することで, 漏れの損傷を克服できることが示唆された。

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