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

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2409.05818v2
• Date: Fri, 11 Apr 2025 13:17:05 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2025-04-14 14:15:38.484483
• 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: 高性能なqLDPC符号は、測定が困難な非局所安定化器を持つ。 近年の進歩は、多体ゲートを介する高忠実度キャビティを決定的に行う方法を示している。 本稿では,安定度測定のスケジューリングのための3層構造配置を提案する。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License:
• Abstract: Quantum low density parity check (qLDPC) codes are an attractive alternative to the surface code due to their relatively high code rate and distance. However, unlike the surface code which has simple, geometrically local, stabilizer checks, high performing qLDPC codes have non-local stabilizers that are challenging to measure. Recent advancements have shown how to deterministically perform high-fidelity, cavity mediated many-body gates, enabling the encoding and decoding of non-local GHZ states. We integrate this non-local resource into the DiVincenzo-Aliferis method of fault-tolerant stabilizer measurement for quantum hypergraph product and lifted product codes. Using circuit-level noise simulations, including the noise optimized cavity mediated gate, we find promising thresholds of $0.84 \%-0.60 \%$ for the hypergraph product code and psuedo-threshold of $0.3\%-0.4\%$ for the lifted product codes, with cavity cooperativities in the range $C\sim 10^4-10^6$. We propose a compatible tri-layer architectural layout for scheduling stabilizer measurements, enhancing circuit parallelizability.
• Abstract（参考訳）: 量子低密度パリティチェック(qLDPC)符号は、比較的高い符号率と距離のため、表面符号の魅力的な代替品である。 しかし、単純で幾何学的に局所的な安定化器チェックを持つ表面符号とは異なり、高性能なqLDPC符号は非局所安定化器を持ち、測定が困難である。 近年の進歩は、多体ゲートを介する多体ゲートの高忠実性を決定的に行う方法を示し、非局所的なGHZ状態の符号化と復号を可能にする。 我々は、この非局所資源を、量子ハイパーグラフ生成物と昇華した製品コードに対する耐故障安定度測定のDiVincenzo-Aliferis法に統合する。 ノイズ最適化キャビティ媒介ゲートを含む回路レベルのノイズシミュレーションを用いて、ハイパーグラフ製品コードに対して0.84 \%-0.60 \%$、昇降した製品コードに対して0.3\%-0.4\%$で、キャビティ協調性が$C\sim 10^4^6$であることを示す。 本稿では、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3層構造配置を提案する。

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