論文の概要: Code switching revisited: low-overhead magic state preparation using color codes
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2410.07327v1
- Date: Fri, 18 Oct 2024 05:39:50 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2024-10-31 20:56:57.477765
- Title: Code switching revisited: low-overhead magic state preparation using color codes
- Title（参考訳）: コード切り替え再検討:カラーコードを用いた低オーバーヘッドマジック状態準備
- Authors: Lucas Daguerre, Isaac H. Kim,
- Abstract要約: 本稿では,3Dカラーコードを用いた2Dカラーコード上に高忠実度マジック状態を作成するプロトコルを提案する。
これらの修正がマジック状態の忠実度を著しく向上させることを示す。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: We propose a protocol to prepare a high-fidelity magic state on a 2D color code using a 3D color code. Our method modifies the known code switching protocol with (i) a transversal gate between the 2D and the 3D code and (ii) a judicious use of flag-based post-selection. We numerically demonstrate that these modifications lead to a significant improvement in the fidelity of the magic state. For instance, subjected to a uniform circuit-level noise of $10^{-3}$, our code switching protocol yields a magic state encoded in the distance-$3$ 2D color code with a logical infidelity of $4.6\times 10^{-5}\pm 1.6 \times 10^{-5}$ (quantified by an error-corrected logical state tomography) with a $84\%$ of acceptance rate. Used in conjunction with a more recently proposed post-selection approach, the infidelity improves to $5.1 \times 10^{-7}$ for the same code when extrapolating from the polynomial fits.
- Abstract（参考訳）: 本稿では,3Dカラーコードを用いた2Dカラーコード上に高忠実度マジック状態を作成するプロトコルを提案する。
私たちの方法は、既知のコード切替プロトコルを変更します。
(i)2D符号と3D符号の間の横断ゲート
(二)旗本選挙の司法的使用。
これらの修正がマジック状態の忠実度を著しく向上させることを示す。
例えば、均一な回路レベルのノイズ10^{-3}$を条件として、コードスイッチングプロトコルは、論理的不整合が4.6\times 10^{-5}\pm 1.6 \times 10^{-5}$(誤り訂正論理的状態トモグラフィで定式化)の3ドル2Dカラーコードで符号化されたマジックステートを出力する。
より最近提案されたポストセレクションアプローチと併用して、多項式から外挿する場合に同じ符号に対して5.1 \times 10^{-7}$に改善される。
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