論文の概要: Engineering Fault-tolerant Bosonic Codes with Quantum Lattice Gates

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2410.17069v2
• Date: Thu, 07 Nov 2024 17:18:38 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2024-11-08 19:35:24.498997
• Title: Engineering Fault-tolerant Bosonic Codes with Quantum Lattice Gates
• Title（参考訳）: 量子格子ゲートを用いた耐故障性ボソニック符号
• Authors: Lingzhen Guo, Tangyou Huang, Lei Du,
• Abstract要約: ボソニック符号は、1つの連続可変ボソニックシステムで量子情報の符号化と保護にハードウェア効率のよいアプローチを提供する。 量子格子ゲートと呼ばれる1種類のゲート要素からなる新しい普遍量子ゲートセットを導入し、フォールトトレラント量子コンピューティングのためのボソニックコードステートを設計する。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 1.1982127665424678
• License:
• Abstract: Bosonic codes offer a hardware-efficient approach to encoding and protecting quantum information with a single continuous-variable bosonic system. In this paper, we introduce a new universal quantum gate set composed of only one type of gate element, which we call the quantum lattice gate, to engineer bosonic code states for fault-tolerant quantum computing. We develop a systematic framework for code state engineering based on the Floquet Hamiltonian engineering, where the target Hamiltonian is constructed directly from the given target state(s). We apply our method to three basic code state engineering processes, including single code state preparation, code space embedding and code space transformation. Furthermore, we explore the application of our method to automatic quantum error correction against single-photon loss with four-legged cat codes. Our proposal is particularly well-suited for superconducting circuit architectures with Josephson junctions, where the full nonlinearity of Josephson junction potential is harnessed as a quantum resource and the quantum lattice gate can be implemented on a sub-nanosecond timescale.
• Abstract（参考訳）: ボソニック符号は、1つの連続可変ボソニックシステムで量子情報の符号化と保護にハードウェア効率のよいアプローチを提供する。 本稿では,量子格子ゲートと呼ばれる1種類のゲート要素からなる新しい普遍量子ゲートセットを導入し,フォールトトレラント量子コンピューティングのためのボソニックコードステートを設計する。 本研究では,Floquet Hamiltonian 技術に基づくコード状態工学の体系的フレームワークを開発し,対象の Hamiltonian を与えられたターゲット状態から直接構築する。 提案手法は, 単一コード状態準備, コード空間埋め込み, コード空間変換を含む3つの基本コード状態工学プロセスに適用する。 さらに,4本脚の猫符号を用いた単一光子損失に対する量子誤りの自動補正への本手法の適用について検討した。 この提案はジョセフソン接合による超伝導回路アーキテクチャに特に適しており、ジョセフソン接合電位の完全な非線形性を量子資源として利用し、量子格子ゲートをナノ秒以下の時間スケールで実装することができる。

関連論文リスト

• Hardware-Efficient Fault Tolerant Quantum Computing with Bosonic Grid States in Superconducting Circuits [0.0]
  この観点の原稿は、ボソニックなコード、特にグリッド状態のエンコーディングが、スケーラブルなフォールトトレラント量子コンピューティングへの経路を提供する方法を記述している。 ボソニックモードのヒルベルト空間を利用することで、量子誤差補正は単一の物理単位レベルで動作することができる。 論理クロックレートがMHzのゲートベースの量子コンピューティングプロセッサにおいて,フォールトトレランスを達成するための最短経路である,と我々は主張する。
  論文  参考訳（メタデータ） (2024-09-09T17:20:06Z)
• Universal quantum computation using atoms in cross-cavity systems [0.0]
  本稿では,CNOT(Universal Two-)ゲートと3量子フレドキン(quantum Fredkin)ゲートのクロスキャビティ構成における単一ステップ実装について理論的に検討する。 高協力状態の中では、2モードの単一光子の明るい暗黒状態を含む原子状態依存の$pi$相ゲートが示される。
  論文  参考訳（メタデータ） (2023-08-28T20:09:54Z)
• Quantum process tomography of continuous-variable gates using coherent states [49.299443295581064]
  ボソニックモード超伝導回路におけるコヒーレント状態量子プロセストモグラフィ(csQPT)の使用を実証する。 符号化量子ビット上の変位とSNAP演算を用いて構築した論理量子ゲートを特徴付けることにより,本手法の結果を示す。
  論文  参考訳（メタデータ） (2023-03-02T18:08:08Z)
• Re-QGAN: an optimized adversarial quantum circuit learning framework [0.0]
  生成モデルの枠組みとして実ヒルベルト空間を用いる量子生成逆ネットワーク設計を提案する。 ステレオ投影法により古典情報をエンコードし,正規化手順を使わずに古典的領域全体を利用できるようにする。 このアーキテクチャは、浅い深さの量子回路を維持しながら、最先端の量子生成対向性能を向上させる。
  論文  参考訳（メタデータ） (2022-08-03T15:52:27Z)
• Fault-tolerant circuit synthesis for universal fault-tolerant quantum computing [0.0]
  幾何学的符号に基づく普遍的フォールトトレラント量子コンピューティングを実現するための量子回路合成アルゴリズムを提案する。 我々は、一般的なフォールトトレラントプロトコルのセットを$[[[7,1,3]]$ Steaneコードで合成する方法と、症候群測定プロトコルを$[[23, 1, 7]$ Golayコードで合成する方法を示す。
  論文  参考訳（メタデータ） (2022-06-06T15:43:36Z)
• Hardware-Efficient, Fault-Tolerant Quantum Computation with Rydberg Atoms [55.41644538483948]
  我々は中性原子量子コンピュータにおいてエラー源の完全な特徴付けを行う。 計算部分空間外の状態への原子量子ビットの崩壊に伴う最も重要なエラーに対処する,新しい,明らかに効率的な手法を開発した。 我々のプロトコルは、アルカリ原子とアルカリ原子の両方にエンコードされた量子ビットを持つ最先端の中性原子プラットフォームを用いて、近い将来に実装できる。
  論文  参考訳（メタデータ） (2021-05-27T23:29:53Z)
• Building a fault-tolerant quantum computer using concatenated cat codes [44.03171880260564]
  本稿では,外部量子誤り訂正符号を用いた猫符号に基づくフォールトトレラント量子コンピュータを提案する。 我々は、外符号が繰り返し符号か薄い矩形曲面符号である場合、量子誤差補正を数値的にシミュレートする。 約1,000の超伝導回路部品で、フォールトトレラントな量子コンピュータを構築することができる。
  論文  参考訳（メタデータ） (2020-12-07T23:22:40Z)
• Fault-tolerant Coding for Quantum Communication [71.206200318454]
  ノイズチャネルの多くの用途でメッセージを確実に送信するために、回路をエンコードしてデコードする。 すべての量子チャネル$T$とすべての$eps>0$に対して、以下に示すゲートエラー確率のしきい値$p(epsilon,T)$が存在し、$C-epsilon$より大きいレートはフォールトトレラント的に達成可能である。 我々の結果は、遠方の量子コンピュータが高レベルのノイズの下で通信する必要があるような、大きな距離での通信やオンチップでの通信に関係している。
  論文  参考訳（メタデータ） (2020-09-15T15:10:50Z)
• QUANTIFY: A framework for resource analysis and design verification of quantum circuits [69.43216268165402]
  QUINTIFYは、量子回路の定量的解析のためのオープンソースのフレームワークである。 Google Cirqをベースにしており、Clifford+T回路を念頭に開発されている。 ベンチマークのため、QUINTIFYは量子メモリと量子演算回路を含む。
  論文  参考訳（メタデータ） (2020-07-21T15:36:25Z)
• Hardware-Encoding Grid States in a Non-Reciprocal Superconducting Circuit [62.997667081978825]
  本稿では、非相互デバイスと、基底空間が2倍縮退し、基底状態がGottesman-Kitaev-Preskill(GKP)符号の近似符号であるジョセフソン接合からなる回路設計について述べる。 この回路は、電荷やフラックスノイズなどの超伝導回路の一般的なノイズチャネルに対して自然に保護されており、受動的量子誤差補正に使用できることを示唆している。
  論文  参考訳（メタデータ） (2020-02-18T16:45:09Z)

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。