論文の概要: LEGO_HQEC: A Software Tool for Analyzing Holographic Quantum Codes

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2410.22861v1
• Date: Wed, 30 Oct 2024 09:54:11 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2024-10-31 14:27:16.286347
• Title: LEGO_HQEC: A Software Tool for Analyzing Holographic Quantum Codes
• Title（参考訳）: LEGO_HQEC - ホログラフィック量子コードを分析するソフトウェアツール
• Authors: Junyu Fan, Matthew Steinberg, Alexander Jahn, Chunjun Cao, Aritra Sarkar, Sebastian Feld,
• Abstract要約: ホログラフィック符号は、ホログラフィックバルク/境界双対性から派生したサブシステム符号である。 このパッケージは、正規双曲のホログラフィックコードを構築し、それらの安定化器ジェネレータと論理演算子を生成する。 3つのデコーダは、ガウス除去に基づく消去デコーダ、整数最適化デコーダ、テンソルネットワークデコーダである。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 38.729065908701585
• License:
• Abstract: Quantum error correction (QEC) is a crucial prerequisite for future large-scale quantum computation. Finding and analyzing new QEC codes, along with efficient decoding and fault-tolerance protocols, is central to this effort. Holographic codes are a recent class of QEC subsystem codes derived from holographic bulk/boundary dualities. In addition to exploring the physics of such dualities, these codes possess useful QEC properties such as tunable encoding rates, distance scaling competitive with topological codes, and excellent recovery thresholds. To allow for a comprehensive analysis of holographic code constructions, we introduce LEGO_HQEC, a software package utilizing the quantum LEGO formalism. This package constructs holographic codes on regular hyperbolic tilings and generates their stabilizer generators and logical operators for a specified number of seed codes and layers. Three decoders are included: an erasure decoder based on Gaussian elimination; an integer-optimization decoder; and a tensor-network decoder. With these tools, LEGO_HQEC thus enables future systematic studies regarding the utility of holographic codes for practical quantum computing.
• Abstract（参考訳）: 量子誤り訂正(QEC)は、将来の大規模量子計算にとって重要な前提条件である。 新しいQECコードの検出と解析、および効率的な復号化とフォールトトレランスプロトコルは、この取り組みの中心である。 ホログラフィック符号は、ホログラフィックバルク/境界双対性から派生した最近のQECサブシステム符号のクラスである。 このような双対性の物理学の探求に加えて、これらの符号はチューナブル符号化率、トポロジカル符号と競合する距離スケーリング、優れた回復しきい値などの有用なQEC特性を有する。 ホログラフィックコード構造を包括的に解析するために,量子LEGO形式を利用したソフトウェアパッケージLEGO_HQECを導入する。 このパッケージは、通常の双曲型タイリング上にホログラフィックコードを構築し、指定された多数のシードコードと層に対して、安定化器ジェネレータと論理演算子を生成する。 3つのデコーダは、ガウス除去に基づく消去デコーダ、整数最適化デコーダ、テンソルネットワークデコーダである。 これらのツールにより、LEGO_HQECは、実用的な量子コンピューティングのためのホログラフィックコードの有用性に関する将来の体系的な研究を可能にする。

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