論文の概要: Optimizing quantum error correction protocols with erasure qubits

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2408.00829v2
• Date: Mon, 26 Aug 2024 19:10:25 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2024-08-28 18:49:32.227661
• Title: Optimizing quantum error correction protocols with erasure qubits
• Title（参考訳）: 消去量子ビットを用いた量子誤り訂正プロトコルの最適化
• Authors: Shouzhen Gu, Yotam Vaknin, Alex Retzker, Aleksander Kubica,
• Abstract要約: 消去量子ビットは、量子エラー訂正プロトコルのオーバーヘッドを減らすための有望な道を提供する。 我々は,量子メモリとしての曲面符号の性能に着目した。 以上の結果から, 消去量子ビットを持つQECプロトコルは, 最先端のトランスモンよりも優れていることが示唆された。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 42.00287729190062
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: Erasure qubits offer a promising avenue toward reducing the overhead of quantum error correction (QEC) protocols. However, they require additional operations, such as erasure checks, that may add extra noise and increase runtime of QEC protocols. To assess the benefits provided by erasure qubits, we focus on the performance of the surface code as a quantum memory. In particular, we analyze various erasure check schedules, find the correctable regions in the phase space of error parameters and probe the subthreshold scaling of the logical error rate. We then consider a realization of erasure qubits in the superconducting hardware architectures via dual-rail qubits. We use the standard transmon-based implementation of the surface code as the performance benchmark. Our results indicate that QEC protocols with erasure qubits can outperform the ones with state-of-the-art transmons, even in the absence of precise information about the locations of erasure errors.
• Abstract（参考訳）: 消去量子ビットは量子エラー訂正(QEC)プロトコルのオーバーヘッドを減らすための有望な道を提供する。 しかし、消去チェックのような追加の操作が必要であるため、ノイズが増し、QECプロトコルのランタイムが増加する可能性がある。 量子ビットの消去によって得られる利点を評価するため,量子メモリとしての表面コードの性能に着目した。 特に, 種々の消去チェックスケジュールを分析し, 誤差パラメータの位相空間における補正可能な領域を見つけ, 論理誤差率のサブスレッショルドスケーリングを探索する。 次に、超伝導ハードウェアアーキテクチャにおける消去量子ビットをデュアルレール量子ビットで実現することを検討する。 性能ベンチマークとして、サーフェスコードの標準的なトランスモンベースの実装を使用します。 以上の結果から, 消去キュービットを用いたQECプロトコルは, 消去誤差の正確な情報がない場合でも, 最先端のトランスモンよりも優れていることが示唆された。

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