論文の概要: On fault tolerant single-shot logical state preparation and robust long-range entanglement

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2411.04405v1
• Date: Thu, 07 Nov 2024 03:51:05 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2024-11-08 19:37:31.532764
• Title: On fault tolerant single-shot logical state preparation and robust long-range entanglement
• Title（参考訳）: 耐故障性シングルショット論理状態準備と頑健な長距離絡み合いについて
• Authors: Thiago Bergamaschi, Yunchao Liu,
• Abstract要約: 我々は、任意の量子LDPC符号に対して、単発論理状態の準備が可能であることを証明した。 また、任意の量子LDPC符号で符号化されたGHZ状態の単発準備も行う。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 1.3408612567129143
• License:
• Abstract: Preparing encoded logical states is the first step in a fault-tolerant quantum computation. Standard approaches based on concatenation or repeated measurement incur a significant time overhead. The Raussendorf-Bravyi-Harrington cluster state offers an alternative: a single-shot preparation of encoded states of the surface code, by means of a constant depth quantum circuit, followed by a single round of measurement and classical feedforward. In this work we generalize this approach and prove that single-shot logical state preparation can be achieved for arbitrary quantum LDPC codes. Our proof relies on a minimum-weight decoder and is based on a generalization of Gottesman's clustering-of-errors argument. As an application, we also prove single-shot preparation of the encoded GHZ state in arbitrary quantum LDPC codes. This shows that adaptive noisy constant depth quantum circuits are capable of generating generic robust long-range entanglement.
• Abstract（参考訳）: 符号化された論理状態の準備は、フォールトトレラント量子計算の最初のステップである。 連結や繰り返し測定に基づく標準的なアプローチは、かなりの時間的オーバーヘッドを引き起こす。 Raussendorf-Bravyi-Harrington クラスタ状態は、一定の深さの量子回路を用いて、表面コードの符号化された状態を単発で準備し、その後、単一の測定ラウンドと古典的なフィードフォワードで処理する。 本研究では,この手法を一般化し,任意の量子LDPC符号に対して単一ショット論理状態の準備が可能であることを証明した。 我々の証明は最小ウェイトデコーダに依存しており、ゴットマンのクラスタリング・オブ・エラーの議論の一般化に基づいている。 アプリケーションとして、任意の量子LDPC符号で符号化されたGHZ状態の単発準備も行う。 このことは、適応ノイズ定数深さ量子回路が、汎用的な堅牢な長距離絡みを発生可能であることを示している。

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