論文の概要: Variational Graphical Quantum Error Correction Codes
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2410.02608v2
- Date: Wed, 12 Mar 2025 16:56:02 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2025-03-13 15:35:51.468027
- Title: Variational Graphical Quantum Error Correction Codes
- Title（参考訳）: 変分量子誤り訂正符号
- Authors: Yuguo Shao, Yong-Chang Li, Fuchuan Wei, Hao Zhan, Ben Wang, Zhaohui Wei, Lijian Zhang, Zhengwei Liu,
- Abstract要約: この研究は、量子エラー訂正コードを構築するための学習ベースのフレームワークを導入している。
VGQEC符号は異なる量子デバイスの特定のノイズプロファイルに適応し、ノイズ調整符号の設計を可能にする。
フォトニックシステムを用いた低音域における3ビットVGQEC符号の有効性を実験的に実証した。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 3.568132669563347
- License:
- Abstract: Quantum error correction is essential for achieving fault-tolerant quantum computation. However, most typical quantum error-correcting codes are designed for generic noise models, which may fail to accurately capture the intricate noise characteristics of real quantum devices, limiting their practical performance. This work introduces a learning-based framework for the constructing of quantum error-correcting codes, termed Variational Graphical Quantum Error Correction (VGQEC) codes, which adapts to specific noise profiles of different quantum devices, enabling the design of noise-tailored codes. Specifically, inspired by Quon, a graphical language for quantum information, VGQEC codes incorporate tunable parameters embedded within their Quon graphs, allowing dynamic reconfigurations of the graph structures through parameter adjustments. As the first application of this approach, we show that this flexibility in code designs facilitates seamless transitions between various code families, exemplified by the establishment of a bridge between the five-qubit repetition code and the [[5,1,3]] code, thereby combining their respective advantages. Additionally, a VGQEC code derived from the three-qubit repetition code is fine-tuned for the amplitude damping noise, showcasing the approach's ability for noise-specific code design. Moreover, we experimentally demonstrate the effectiveness of the three-qubit VGQEC code in the low-to-medium noise regime with a photonic system, highlighting its potential for real-world applications.
- Abstract（参考訳）: フォールトトレラントな量子計算を実現するためには、量子エラー補正が不可欠である。
しかし、ほとんどの典型的な量子誤り訂正符号は一般的なノイズモデルのために設計されており、実際の量子デバイスの複雑なノイズ特性を正確に捉えることができず、実用性能が制限される可能性がある。
この研究は、異なる量子デバイスの特定のノイズプロファイルに適応し、ノイズ調整されたコードの設計を可能にする変分グラフ量子誤り訂正(VGQEC)コードと呼ばれる量子エラー訂正コードを構築するための学習ベースのフレームワークを導入する。
具体的には、量子情報のためのグラフィカル言語QuonにインスパイアされたVGQECコードは、Quonグラフ内にチューナブルパラメータを組み込んで、パラメータ調整によるグラフ構造の動的再構成を可能にする。
このアプローチの最初の応用として、コード設計におけるこの柔軟性は、様々なコードファミリ間のシームレスな遷移を促進することを示し、5ビット繰り返しコードと[5,1,3]コードの間のブリッジの確立によって実証された。
さらに、3ビット繰り返し符号から派生したVGQEC符号は振幅減衰雑音に対して微調整され、ノイズ特異的符号設計におけるアプローチの能力を示す。
さらに、フォトニックシステムを用いた低音量ノイズシステムにおける3ビットVGQEC符号の有効性を実験的に実証し、実世界の応用の可能性を強調した。
関連論文リスト
- Approximate Dynamical Quantum Error-Correcting Codes [4.450613959365281]
量子誤り訂正は、脆弱な量子情報をノイズから保護することにより、フォールトトレラントな量子コンピューティングを実現する上で重要な役割を果たす。
汎用量子誤り訂正符号は、幅広いノイズタイプに対処するために設計されており、短期量子デバイスでは実用的ではない。
近似量子エラー補正は、特定のノイズ環境にコードを調整し、効率的なエラー抑制を維持しながらリソース要求を減らし、代替手段を提供する。
論文 参考訳（メタデータ） (2025-02-13T11:06:34Z) - Linear-optical quantum computation with arbitrary error-correcting codes [0.0]
高速量子誤り訂正符号は、フォールトトレラント量子コンピュータの命令スケールを緩和する。
これらの特性を持つ線形光学アーキテクチャを提供し、任意の符号と一般的な格子上のゴッテマン・キタエフ・プレスキルキュービットと互換性がある。
論文 参考訳（メタデータ） (2024-08-07T23:23:28Z) - Noise-adapted qudit codes for amplitude-damping noise [6.320926638892934]
本稿では,振幅減衰騒音に対する対策として,Qudit誤り訂正符号のクラスを提案する。
具体的には、全単一量子の誤り訂正条件を満たす4量子符号のクラスと、数個の2量子減衰誤りを満足する2量子符号を構築する。
for the $d=2$ case, our QEC scheme is similar to the known example of the $4$-qubit code and the associated syndrome-based recovery。
論文 参考訳（メタデータ） (2024-06-04T16:07:26Z) - Near-optimal decoding algorithm for color codes using Population Annealing [44.99833362998488]
回復操作を高い確率で行うデコーダを実装した。
異なる雑音モデルの下で4.8.8色符号格子上でのデコーダ性能について検討する。
論文 参考訳（メタデータ） (2024-05-06T18:17:42Z) - Testing the Accuracy of Surface Code Decoders [55.616364225463066]
大規模でフォールトトレラントな量子計算は量子エラー訂正符号(QECC)によって実現される
本研究は,QECC復号方式の精度と有効性をテストするための最初の体系的手法である。
論文 参考訳（メタデータ） (2023-11-21T10:22:08Z) - The END: An Equivariant Neural Decoder for Quantum Error Correction [73.4384623973809]
データ効率のよいニューラルデコーダを導入し、この問題の対称性を活用する。
本稿では,従来のニューラルデコーダに比べて精度の高い新しい同変アーキテクチャを提案する。
論文 参考訳（メタデータ） (2023-04-14T19:46:39Z) - Deep Quantum Error Correction [73.54643419792453]
量子誤り訂正符号(QECC)は、量子コンピューティングのポテンシャルを実現するための鍵となる要素である。
本研究では,新しいエンペンド・ツー・エンドの量子誤りデコーダを効率的に訓練する。
提案手法は,最先端の精度を実現することにより,QECCのニューラルデコーダのパワーを実証する。
論文 参考訳（メタデータ） (2023-01-27T08:16:26Z) - Improved decoding of circuit noise and fragile boundaries of tailored
surface codes [61.411482146110984]
高速かつ高精度なデコーダを導入し、幅広い種類の量子誤り訂正符号で使用することができる。
我々のデコーダは、信仰マッチングと信念フィンドと呼ばれ、すべてのノイズ情報を活用し、QECの高精度なデモを解き放つ。
このデコーダは, 標準の正方形曲面符号に対して, 整形曲面符号において, より高いしきい値と低い量子ビットオーバーヘッドをもたらすことがわかった。
論文 参考訳（メタデータ） (2022-03-09T18:48:54Z) - Adaptive quantum codes: constructions, applications and fault tolerance [0.0]
完全量子符号は、QEC以外のシナリオに対する顕著な改善を観測するために、少なくとも5つの物理量子ビットを必要とする。
本研究では,高い忠実度を有する1次元スピンチェーン上で,あるサイトから他方への量子情報の伝達を可能にする適応QECプロトコルを提案する。
論文 参考訳（メタデータ） (2022-03-07T10:06:16Z) - Performance of teleportation-based error correction circuits for bosonic
codes with noisy measurements [58.720142291102135]
テレポーテーションに基づく誤り訂正回路を用いて、回転対称符号の誤り訂正能力を解析する。
マイクロ波光学における現在達成可能な測定効率により, ボソニック回転符号の破壊ポテンシャルは著しく低下することが判明した。
論文 参考訳（メタデータ） (2021-08-02T16:12:13Z) - Cellular automaton decoders for topological quantum codes with noisy
measurements and beyond [68.8204255655161]
本稿では,トポロジカル量子符号を超える幅広い符号に適用可能なセルオートマトン,スイープルールに基づく誤り訂正手法を提案する。
単純化のために, 境界付きロンボックドデカヘドラル格子上の3次元トーリック符号に着目し, 得られた局所デコーダの誤差しきい値がゼロでないことを証明した。
この誤差補正法は, 測定誤差に対して極めて堅牢であり, また, 格子モデルやノイズモデルの詳細に敏感であることがわかった。
論文 参考訳（メタデータ） (2020-04-15T18:00:01Z)
関連論文リストは本サイト内にある論文のタイトル・アブストラクトから自動的に作成しています。
指定された論文の情報です。
本サイトの運営者は本サイト（すべての情報・翻訳含む）の品質を保証せず、本サイト（すべての情報・翻訳含む）を使用して発生したあらゆる結果について一切の責任を負いません。