論文の概要: Multivariate Bicycle Codes

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2406.19151v2
• Date: Wed, 24 Jul 2024 09:27:22 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2024-07-25 18:31:55.865549
• Title: Multivariate Bicycle Codes
• Title（参考訳）: 多変量自転車コード
• 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,多変数自転車(MB)量子低密度パリティチェック(QLDPC)コードを紹介する。 この新しいコードのほとんどは2次元のトーリックレイアウトで配置することもでき、符号化レートは同等のサーフェスコードよりも大幅に向上します。
• 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 Multivariate Bicycle (MB) Quantum Low-Density Parity-Check (QLDPC) codes, via an extension of the framework developed by Bravyi et al. [Nature, 627, 778-782 (2024)] and particularly focus on Trivariate Bicycle (TB) codes. Unlike the weight-6 codes proposed in their study, we offer concrete examples of weight-4 and weight-5 TB-QLDPC codes which promise 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 similar 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 these 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)) が開発したフレームワークの拡張を通じて,多変量自転車 (MB) 量子低密度パリティ・チェック (QLDPC) 符号を導入し,特に三変量自転車 (TB) 符号に着目した。 彼らの研究で提案された重み6符号とは違って、重量4および重み5TB-QLDPC符号の具体例は、短期的な実験的な設定に対してより快適であることを約束する。 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、類似したエラー抑制機能を提供しながら、同等の表面コードよりも符号化レートが大幅に向上する。 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が、これらの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た候補となり、量子誤り訂正プロトコルの実現への道が開かれた。

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