論文の概要: Single-shot and measurement-based quantum error correction via fault complexes

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2410.12963v1
• Date: Wed, 16 Oct 2024 18:52:24 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2024-10-18 13:19:19.551408
• Title: Single-shot and measurement-based quantum error correction via fault complexes
• Title（参考訳）: 単一ショットと測定に基づく断層錯体による量子誤り補正
• Authors: Timo Hillmann, Guillaume Dauphinais, Ilan Tzitrin, Michael Vasmer,
• Abstract要約: フォトニクスは、スケーラブルなフォールトトレラント量子コンピュータへの実行可能なパスを提供する。 葉は耐障害性グラフ状態の構築である。 本稿では,動的量子誤り訂正プロトコルの表現であるフォールトコンプレックスを紹介する。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License:
• Abstract: Photonics provides a viable path to a scalable fault-tolerant quantum computer. The natural framework for this platform is measurement-based quantum computation, where fault-tolerant graph states supersede traditional quantum error-correcting codes. However, the existing formalism for foliation - the construction of fault-tolerant graph states - does not reveal how certain properties, such as single-shot error correction, manifest in the measurement-based setting. We introduce the fault complex, a representation of dynamic quantum error correction protocols particularly well-suited to describe foliation. Our approach enables precise computation of fault tolerance properties of foliated codes and provides insights into circuit-based quantum computation. Analyzing the fault complex leads to improved thresholds for three- and four-dimensional toric codes, a generalization of stability experiments, and the existence of single-shot lattice surgery with higher-dimensional topological codes.
• Abstract（参考訳）: フォトニクスは、スケーラブルなフォールトトレラント量子コンピュータへの実行可能なパスを提供する。 このプラットフォームの自然なフレームワークは測定ベースの量子計算であり、フォールトトレラントグラフ状態は従来の量子エラー訂正符号に取って代わられる。 しかし、フォールトトレラントグラフ状態の構築という、既存の葉の定式化は、シングルショットエラー補正のような特定の特性が測定ベース設定でどのように現れるかを明らかにしていない。 本稿では,動的量子誤り訂正プロトコルの表現であるフォールト・コンプレックスを紹介する。 本手法は, 分離符号のフォールトトレランス特性を高精度に計算し, 回路ベース量子計算の知見を提供する。 断層複合体の解析は、3次元および4次元トーリック符号のしきい値の改善、安定性実験の一般化、高次元トポロジー符号を用いた単発格子手術の存在につながる。

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