論文の概要: High-threshold, low-overhead and single-shot decodable fault-tolerant quantum memory

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2406.14445v1
• Date: Thu, 20 Jun 2024 16:08:06 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2024-06-21 12:52:55.910937
• Title: High-threshold, low-overhead and single-shot decodable fault-tolerant quantum memory
• Title（参考訳）: 高閾値、低オーバヘッド、単一ショットのフォールトトレラント量子メモリ
• Authors: Thomas R. Scruby, Timo Hillmann, Joschka Roffe,
• Abstract要約: 我々は、放射状符号(radial codes)と呼ばれる量子低密度パリティチェック符号の族を新たに提示する。 回路レベルの雑音のシミュレーションでは、類似した距離の曲面符号に対する比較誤差抑圧を観測する。 それらのエラー訂正機能、調整可能なパラメータと小さなサイズは、短期量子デバイスの実装に有望な候補となる。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.6144680854063939
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: We present a new family of quantum low-density parity-check codes, which we call radial codes, obtained from the lifted product of a specific subset of classical quasi-cyclic codes. The codes are defined using a pair of integers $(r,s)$ and have parameters $[\![2r^2s,2(r-1)^2,\leq2s]\!]$, with numerical studies suggesting average-case distance linear in $s$. In simulations of circuit-level noise, we observe comparable error suppression to surface codes of similar distance while using approximately five times fewer physical qubits. This is true even when radial codes are decoded using a single-shot approach, which can allow for faster logical clock speeds and reduced decoding complexity. We describe an intuitive visual representation, canonical basis of logical operators and optimal-length stabiliser measurement circuits for these codes, and argue that their error correction capabilities, tunable parameters and small size make them promising candidates for implementation on near-term quantum devices.
• Abstract（参考訳）: 我々は、古典的準巡回符号の特定の部分集合の持ち上げ積から得られる放射符号(radial codes)と呼ばれる量子低密度パリティチェック符号の族を新たに提示する。 コードは整数のペア$(r,s)$を使って定義され、パラメータ$[\! [2r^2s,2(r-1)^2,\leq2s]\! 平均ケース距離は$s$で線形である。 回路レベルの雑音のシミュレーションでは、ほぼ5倍の物理量子ビットを用いて、類似した距離の曲面符号に対する比較誤差の抑制を観測する。 これは、単一ショットアプローチでラジアルコードが復号化されても事実であり、論理クロックの高速化と復号化の複雑さの低減を可能にする。 直感的な視覚表現、論理演算子の正準基底、これらの符号に対する最適長安定化器測定回路を記述し、それらの誤差補正能力、調整可能なパラメータ、小型化により、短期量子デバイス上での実装に有望な候補となると論じる。

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