論文の概要: Modular Architectures and Entanglement Schemes for Error-Corrected Distributed Quantum Computation
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2408.02837v1
- Date: Mon, 5 Aug 2024 21:20:03 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2024-08-07 15:28:57.200457
- Title: Modular Architectures and Entanglement Schemes for Error-Corrected Distributed Quantum Computation
- Title（参考訳）: 誤り補正型分散量子計算のためのモジュラアーキテクチャと絡み合わせ方式
- Authors: Siddhant Singh, Fenglei Gu, Sébastian de Bone, Eduardo Villaseñor, David Elkouss, Johannes Borregaard,
- Abstract要約: モジュール型量子コンピュータを固体量子ハードウェアで研究する。
分散曲面符号の誤り訂正しきい値と論理的故障率について検討する。
コードの性能は絡み合い生成方式の選択に大きく依存することがわかった。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 1.6492989697868894
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: Connecting multiple smaller qubit modules by generating high-fidelity entangled states is a promising path for scaling quantum computing hardware. The performance of such a modular quantum computer is highly dependent on the quality and rate of entanglement generation. However, the optimal architectures and entanglement generation schemes are not yet established. Focusing on modular quantum computers with solid-state quantum hardware, we investigate a distributed surface code's error-correcting threshold and logical failure rate. We consider both emission-based and scattering-based entanglement generation schemes for the measurement of non-local stabilizers. Through quantum optical modeling, we link the performance of the quantum error correction code to the parameters of the underlying physical hardware and identify the necessary parameter regime for fault-tolerant modular quantum computation. In addition, we compare modular architectures with one or two data qubits per module. We find that the performance of the code depends significantly on the choice of entanglement generation scheme, while the two modular architectures have similar error-correcting thresholds. For some schemes, thresholds nearing the thresholds of non-distributed implementations ($\sim0.4 \%$) appear feasible with future parameters.
- Abstract（参考訳）: 高忠実な絡み合った状態を生成することで、複数の小さなキュービットモジュールを接続することは、量子コンピューティングハードウェアをスケールする上で有望な方法である。
このようなモジュラー量子コンピュータの性能は、絡み合い発生の品質と速度に大きく依存する。
しかし、最適アーキテクチャと絡み合い生成スキームはまだ確立されていない。
固体量子ハードウェアを用いたモジュラー量子コンピュータに着目し,分散曲面符号の誤り訂正しきい値と論理的故障率について検討する。
非局所安定度測定のための放射ベースおよび散乱ベースの絡み合い生成方式について検討する。
量子光学モデリングにより、量子エラー訂正符号の性能を基礎となる物理ハードウェアのパラメータにリンクし、フォールトトレラントなモジュラー量子計算に必要なパラメータ状態を特定する。
さらに,モジュール単位のデータキュービット数とモジュール単位のデータキュービット数を比較する。
コードの性能は絡み合い生成方式の選択に大きく依存するが、2つのモジュラーアーキテクチャはエラー訂正しきい値に類似している。
一部のスキームでは、非分散実装(\sim0.4 \%$)のしきい値に近い閾値は将来のパラメータで実現可能である。
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