論文の概要: Continuous-Variable Fault-Tolerant Quantum Computation under General Noise

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2410.12365v1
• Date: Wed, 16 Oct 2024 08:34:50 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2024-10-17 13:41:55.669113
• Title: Continuous-Variable Fault-Tolerant Quantum Computation under General Noise
• Title（参考訳）: 一般雑音下における連続可変フォールトトレラント量子計算
• Authors: Takaya Matsuura, Nicolas C. Menicucci, Hayata Yamasaki,
• Abstract要約: CV系におけるマルコフ型ノイズは、ゴッテマン・キタエフ・プレスキル符号を通じて論理量子ビットのマルコフ型ノイズに変換されることを示す。 CV量子計算は一般的なマルコフ型雑音に対して耐障害しきい値を持ち、CV量子計算における既存の重要なギャップを埋めることを示す。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 1.433758865948252
• License:
• Abstract: The quantum error-correcting code in the continuous-variable (CV) system attracts much attention due to its flexibility and high resistance against specific noise. However, the theory of fault tolerance in CV systems is premature and lacks the general strategy to translate the noise in CV systems into the noise in logical qubits, leading to severe restrictions on the correctable noise models. In this paper, we show that the Markovian-type noise in CV systems is translated into the Markovian-type noise in the logical qubits through the Gottesman-Kitaev-Preskill code with an explicit bound on the noise strength. Combined with the established threshold theorem of the concatenated code against Markovian-type noise, we show that CV quantum computation has a fault-tolerant threshold against general Markovian-type noise, closing the existing crucial gap in CV quantum computation. We also give a new insight into the fact that careful management of the energy of the state is required to achieve fault tolerance in the CV system.
• Abstract（参考訳）: 連続可変(CV)システムの量子誤り訂正符号は、その柔軟性と特定の雑音に対する高い耐性のために多くの注目を集めている。 しかし、CVシステムの耐故障性の理論は未熟であり、CVシステムのノイズを論理量子ビットのノイズに変換する一般的な戦略を欠いているため、修正可能なノイズモデルに厳しい制約が生じる。 本稿では,CV系におけるマルコフ型雑音が,ゴッテマン・キタエフ・プレスキル符号を通じて論理量子ビットのマルコフ型雑音に変換されることを示す。 マルコフ型雑音に対する連結符号の確立されたしきい値定理と組み合わせて、CV量子計算は一般マルコフ型雑音に対する耐障害しきい値を持ち、CV量子計算における既存の重要なギャップを埋めることを示す。 また、CVシステムの耐故障性を達成するためには、国家のエネルギーを慎重に管理する必要があるという事実について、新たな知見を与える。

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