論文の概要: LUCI in the Surface Code with Dropouts

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2410.14891v1
• Date: Fri, 18 Oct 2024 22:29:37 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2024-10-22 13:18:12.182453
• Title: LUCI in the Surface Code with Dropouts
• Title（参考訳）: ドロップアウトを伴う表面コードにおけるLUCI
• Authors: Dripto M. Debroy, Matt McEwen, Craig Gidney, Noah Shutty, Adam Zalcman,
• Abstract要約: 本稿では,耐故障性回路を構築するためのフレームワークLUCIを提案する。 LUCIは格子的に不完全な量子ビットカップラを持つ表面符号回路に適応するために使用することができる。 LUCI は 1-in-a-trillion の論理符号ブロック誤り率に到達するために,物理量子ビットをほとんど必要としないことを示す。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.3105392140394824
• License:
• Abstract: Recently, usage of detecting regions facilitated the discovery of new circuits for fault-tolerantly implementing the surface code. Building on these ideas, we present LUCI, a framework for constructing fault-tolerant circuits flexible enough to construct aperiodic and anisotropic circuits, making it a clear step towards quantum error correction beyond static codes. We show that LUCI can be used to adapt surface code circuits to lattices with imperfect qubit and coupler yield, a key challenge for fault-tolerant quantum computers using solid-state architectures. These circuits preserve spacelike distance for isolated broken couplers or isolated broken measure qubits in exchange for halving timelike distance, substantially reducing the penalty for dropout compared to the state of the art and creating opportunities in device architecture design. For qubit and coupler dropout rates of 1% and a patch diameter of 15, LUCI achieves an average spacelike distance of 13.1, compared to 9.1 for the best method in the literature. For a SI1000(0.001) circuit noise model, this translates to a 36x improvement in median logical error rate per round, a factor which increases with device performance. At these dropout and error rates, LUCI requires roughly 25% fewer physical qubits to reach algorithmically relevant one-in-a-trillion logical codeblock error rates.
• Abstract（参考訳）: 近年,検出領域の使用により,サーフェスコード実装のための新しい回路の発見が容易になった。 これらのアイデアに基づいて,不規則および異方性回路を構成するのに十分なフレキシブルなフォールトトレラント回路を構築するためのフレームワークLUCIを提案する。 LUCIは, ソリッドステートアーキテクチャを用いたフォールトトレラント量子コンピュータにおいて重要な課題である, 不完全な量子ビットおよびカプラ収率を持つ格子への曲面符号回路の適応に利用できることを示す。 これらの回路は、時間的距離の半減と引き換えに、分離されたカプラや分離された測定キュービットの空間的距離を保ち、最新技術とデバイスアーキテクチャ設計の機会を生み出すことと比較して、ドロップアウトのペナルティを大幅に減少させる。 キュービットとカプラのドロップアウトレートが1%、パッチ直径が15の場合、LUCIは平均空間のような距離が13.1であるのに対し、文献では9.1は9.1である。 SI1000(0.001)回路ノイズモデルの場合、これはラウンド当たりの中央値論理誤差率が36倍向上し、デバイスの性能が向上する要因となる。 これらのドロップアウトとエラー率では、LUCIはアルゴリズム的に関連する1-in-a-トリリオン論理符号ブロックエラー率に到達するために、約25%の物理量子ビットを必要とする。

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