論文の概要: Non-local resources for error correction in quantum LDPC codes

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2409.05818v1
• Date: Mon, 9 Sep 2024 17:28:41 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2024-09-10 13:46:22.152940
• Title: Non-local resources for error correction in quantum LDPC codes
• Title（参考訳）: 量子LDPC符号における誤り訂正のための非局所リソース
• Authors: Omprakash Chandra, Gopikrishnan Muraleedharan, Gavin K. Brennen,
• Abstract要約: 曲面符号は符号化速度が低く、大規模量子計算には大量の物理量子ビットを必要とする。 ハイパーグラフ製品コードは、符号化レートとブロックサイズによる距離スケールの両方で、有望な代替手段を提供する。 近年の進歩は、高忠実度キャビティを実現する非局所多体ゲートを決定的に行う方法を示している。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: Scaling fault-tolerant quantum computing is essential to realize the potential of quantum computation. Surface code has been the best choice over the last decade because of its effective error suppression capability. However, it suffers from a low encoding rate, requiring a vast number of physical qubits for large-scale quantum computation. In contrast, hypergraph product codes present a promising alternative, as both their encoding rate and distance scale with block size. Despite this, their non-local stabilizers necessitate long-range connectivity for stabilizer measurements, posing significant experimental challenges. Recent advancements have shown how to deterministically perform high-fidelity cavity enabled non-local many-body gates, enabling the creation of non-local cat states. We integrate the non-local resource into the DiVincenzo-Aliferis method for fault-tolerant stabilizer measurement. We apply the scheme to long-range quantum hypergraph product codes, performing circuit-level noise simulations including the the cavity error model, achieving a promising threshold. Additionally, we propose a tri-layer architectural layout for scheduling stabilizer measurements, enhancing circuit parallelizability.
• Abstract（参考訳）: フォールトトレラント量子コンピューティングのスケーリングは、量子計算の可能性を実現するために不可欠である。 表面コードは、その効果的なエラー抑制能力のために、過去10年間で最も良い選択でした。 しかし、エンコーディングレートが低く、大規模量子計算には大量の物理量子ビットを必要とする。 対照的に、ハイパーグラフ製品符号は、符号化レートとブロックサイズによる距離スケールの両方が有望な選択肢である。 それにもかかわらず、その非局所安定器は、安定器の測定に長距離接続を必要とするため、重要な実験的な課題を生じさせた。 最近の進歩は、高忠実度キャビティによって可能となる非局所多体ゲートを決定的に実行する方法を示し、非局所猫状態の創出を可能にしている。 我々は,非局所資源をディヴィンチェンツォ・アライフリス法に統合し,耐故障安定度測定を行った。 本手法を長距離量子ハイパーグラフ製品コードに適用し,空洞誤差モデルを含む回路レベルのノイズシミュレーションを行い,有望なしきい値を達成する。 さらに、安定化器の測定をスケジューリングし、回路の並列化性を向上する三層構造配置を提案する。

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