論文の概要: Trivariate Bicycle Codes

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2406.19151v1
• Date: Thu, 27 Jun 2024 13:10:37 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2024-06-28 14:08:07.757415
• Title: Trivariate Bicycle Codes
• Title（参考訳）: 三変量式自転車コード
• Authors: Lukas Voss, Sim Jian Xian, Tobias Haug, Kishor Bharti,
• Abstract要約: 量子誤差補正は、高精度な計算を可能にするために量子系のノイズを抑制する。 本稿では,Bravyiらが開発したフレームワークの拡張を通じて,三変量量子低密度パリティ・チェック符号を紹介する。 この新しいコードのほとんどは2次元のトーリックなレイアウトで配置することもできる。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: Quantum error correction suppresses noise in quantum systems to allow for high-precision computations. In this work, we introduce Trivariate Bicycle Quantum Low-Density Parity-Check (TB-QLDPC) codes, via an extension of the framework developed by Bravyi et al. [Nature, 627, 778-782 (2024)]. Unlike the weight-6 codes proposed in their study, our approach also offers weight-4 and weight-5 codes, which promises to be more amenable to near-term experimental setups. We show that our TB-QLDPC codes up to weight-6 have a bi-planar structure. Further, most of our new codes can also be arranged in a two-dimensional toric layout, and have substantially better encoding rates than comparable surface codes while offering comparable error suppression capabilities. For example, we can encode 4 logical qubits with distance 5 into 30 physical qubits with weight-5 check measurements, while a surface code with comparable parameters requires 100 physical qubits. The high encoding rate and compact layout make our codes highly suitable candidates for near-term hardware implementations, paving the way for a realizable quantum error correction protocol.
• Abstract（参考訳）: 量子誤差補正は、高精度な計算を可能にするために量子系のノイズを抑制する。 本稿では,Bravyi et al [Nature, 627, 778-782 (2024)]によって開発されたフレームワークの拡張を通じて,TB-QLDPC(Trivariate Bicycle Quantum Low-Density Parity-Check)コードを紹介する。 彼らの研究で提案された重み6符号と異なり、我々の手法は重み4符号と重み5符号も提供しており、これはより短期的な実験的な設定に適応可能であることを約束している。 TB-QLDPC符号の重み6までの符号は平面構造を持つことを示す。 さらに、新しいコードのほとんどは2次元のトーリックレイアウトで配置することもでき、同等のエラー抑制機能を提供しながら、同等のサーフェスコードよりも符号化レートが大幅に向上します。 例えば、距離5の4つの論理量子ビットをウェイト5チェック測定で30個の物理量子ビットにエンコードできる一方、同じパラメータを持つ曲面コードは100個の物理量子ビットを必要とする。 高符号化率とコンパクトなレイアウトにより、我々のコードは短期ハードウェア実装に非常に適しており、量子誤り訂正プロトコルの実現への道が開けている。

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