論文の概要: Tracking and Decoding Rydberg Leakage Error with MBQC

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2411.04664v1
• Date: Thu, 07 Nov 2024 12:49:55 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2024-11-08 19:38:18.639079
• Title: Tracking and Decoding Rydberg Leakage Error with MBQC
• Title（参考訳）: MBQCを用いたRydbergリークエラーの追跡と復号
• Authors: Cheng-Cheng Yu, Zi-Han Chen, Yu-Hao Deng, Ming-Cheng Chen, Chao-Yang Lu, Jian-Wei Pan,
• Abstract要約: 典型的な大きなエラーは、マルチキュービットゲートを実装する際のライドバーグ状態からのリークエラーである。 測定に基づく量子計算(MBQC)におけるそのようなリークエラーに対処する新しい手法を提案する。 本手法は誤差距離がd=dであり,CZゲート当たりのしきい値が1.7%に達する。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 5.154331853803125
• License:
• Abstract: Neutral atom array has emerged as a promising platform for quantum computation owing to its high-fidelity two-qubit gate, arbitrary connectivity and overwhelming scalability. Nevertheless, fault-tolerant quantum computing on the neutral atom platform requires consideration of the types of errors that neutral atoms are prone to. One typical and major error is leakage error from Rydberg state when implementing multi-qubit gate. Such leakage error is harmful by propagating multiple pauli errors in quantum circuit. Researchers have proposed erasure conversion protocol, which utilizes fast leakage detection to convert leakage error to benign erasure error. This method has a favorable error distance d, but is limited to certain atom species. Here, we propose a new method to deal with such leakage error in measurement-based quantum computation (MBQC), to which we refer as "Leakage Tracking". We remove the demand for mid-circuit leakage detection but infer the probabilities and locations of pauli errors through gate sequence and final leakage detection. We show that this method has an error distance de = d and reaches a high threshold 1.7% per CZ gate for pure leakage error and perfect final leakage detection. In presence of atom loss and other pauli errors, we show the advantage in error distance over erasure conversion when the ratio of leakage error is close to one.
• Abstract（参考訳）: ニュートラル原子配列は、高忠実度2量子ビットゲート、任意の接続性、および圧倒的な拡張性のため、量子計算のための有望なプラットフォームとして登場した。 それでも、中性原子プラットフォーム上のフォールトトレラント量子コンピューティングは、中性原子が持ちやすいエラーの種類を考慮する必要がある。 典型的な大きなエラーは、マルチキュービットゲートを実装する際のライドバーグ状態からのリークエラーである。 このようなリークエラーは、量子回路内で複数のパウリエラーを伝播させることによって有害である。 研究者らは、高速リーク検出を用いてリークエラーを良質な消去エラーに変換する消去変換プロトコルを提案している。 この方法は、好ましい誤差距離dを有するが、特定の原子種に限られる。 本稿では,計測に基づく量子計算(MBQC)におけるそのようなリークエラーに対処する新しい手法を提案する。 我々は,中間回路リーク検出の需要を除去するが,ゲートシーケンスと最終リーク検出によってパウリエラーの発生確率と位置を推定する。 本手法は誤差距離d=dを持ち,CZゲート当たりのしきい値1.7%に達し,完全リーク検出と完全リーク検出を行う。 原子損失やその他のパウリ誤差の存在下では, 漏れ誤差の比率が1に近い場合に, 消去変換よりも誤差距離の方が有利であることを示す。

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