論文の概要: Logical computation demonstrated with a neutral atom quantum processor

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2411.11822v1
• Date: Mon, 18 Nov 2024 18:39:23 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2024-11-28 17:07:48.826095
• Title: Logical computation demonstrated with a neutral atom quantum processor
• Title（参考訳）: 中性原子量子プロセッサを用いた論理計算
• Authors: Ben W. Reichardt, Adam Paetznick, David Aasen, Ivan Basov, Juan M. Bello-Rivas, Parsa Bonderson, Rui Chao, Wim van Dam, Matthew B. Hastings, Andres Paz, Marcus P. da Silva, Aarthi Sundaram, Krysta M. Svore, Alexander Vaschillo, Zhenghan Wang, Matt Zanner, William B. Cairncross, Cheng-An Chen, Daniel Crow, Hyosub Kim, Jonathan M. Kindem, Jonathan King, Michael McDonald, Matthew A. Norcia, Albert Ryou, Mark Stone, Laura Wadleigh, Katrina Barnes, Peter Battaglino, Thomas C. Bohdanowicz, Graham Booth, Andrew Brown, Mark O. Brown, Kayleigh Cassella, Robin Coxe, Jeffrey M. Epstein, Max Feldkamp, Christopher Griger, Eli Halperin, Andre Heinz, Frederic Hummel, Matthew Jaffe, Antonia M. W. Jones, Eliot Kapit, Krish Kotru, Joseph Lauigan, Ming Li, Jan Marjanovic, Eli Megidish, Matthew Meredith, Ryan Morshead, Juan A. Muniz, Sandeep Narayanaswami, Ciro Nishiguchi, Timothy Paule, Kelly A. Pawlak, Kristen L. Pudenz, David Rodríguez Pérez, Jon Simon, Aaron Smull, Daniel Stack, Miroslav Urbanek, René J. M. van de Veerdonk, Zachary Vendeiro, Robert T. Weverka, Thomas Wilkason, Tsung-Yao Wu, Xin Xie, Evan Zalys-Geller, Xiaogang Zhang, Benjamin J. Bloom,
• Abstract要約: 距離2符号を用いて24個の論理量子ビットの絡み合いを示し、同時に誤りを検出し、損失量子ビットの補正を行う。 また,[4,1,2]コードで符号化された最大28個の論理量子ビットを用いて,Bernstein-Vaziraniアルゴリズムを実装した。 これらの結果は、プログラム可能な中性原子量子プロセッサで科学的量子優位を達成するための道を切り開く。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 26.395934835344015
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: Transitioning from quantum computation on physical qubits to quantum computation on encoded, logical qubits can improve the error rate of operations, and will be essential for realizing valuable quantum computational advantages. Using a neutral atom quantum processor with 256 qubits, each an individual Ytterbium atom, we demonstrate the entanglement of 24 logical qubits using the distance-two [[4,2,2]] code, simultaneously detecting errors and correcting for lost qubits. We also implement the Bernstein-Vazirani algorithm with up to 28 logical qubits encoded in the [[4,1,2]] code, showing better-than-physical error rates. We demonstrate fault-tolerant quantum computation in our approach, guided by the proposal of Gottesman (2016), by performing repeated loss correction for both structured and random circuits encoded in the [[4,2,2]] code. Finally, since distance-two codes can correct qubit loss, but not other errors, we show repeated loss and error correction using the distance-three [[9,1,3]] Bacon-Shor code. These results begin to clear a path for achieving scientific quantum advantage with a programmable neutral atom quantum processor.
• Abstract（参考訳）: 物理量子ビット上の量子計算から、符号化された論理量子ビット上の量子計算への移行は、演算の誤り率を改善することができ、貴重な量子計算の利点を実現するために不可欠である。 256量子ビットを持つ中性原子量子プロセッサを用いて、各Ytterbium原子が距離2[4,2,2]符号を用いて24個の論理量子ビットの絡み合いを示し、同時にエラーを検出し、失われた量子ビットの補正を行う。 また,[4,1,2]コードで符号化された最大28個の論理量子ビットを用いて,Bernstein-Vaziraniアルゴリズムを実装した。 我々は,[4,2,2]コードで符号化された構造化回路とランダム回路の両方に対して繰り返し損失補正を行うことで,Gottesman (2016)の提案によって導かれたフォールトトレラント量子計算を実証する。 最後に、距離2の符号は量子ビット損失を補正できるが、他の誤りではないため、距離3[[9,1,3]のベーコンソー符号を用いて繰り返し損失と誤りの補正を行う。 これらの結果は、プログラム可能な中性原子量子プロセッサで科学的量子優位を達成するための道を切り開く。

関連論文リスト

• Experimental Demonstration of Logical Magic State Distillation [62.77974948443222]
  中性原子量子コンピュータ上での論理量子ビットによるマジック状態蒸留の実験的実現について述べる。 提案手法では,多くの論理量子ビット上で並列に量子演算を符号化し,実行するために動的に再構成可能なアーキテクチャを用いる。
  論文  参考訳（メタデータ） (2024-12-19T18:38:46Z)
• Demonstration of quantum computation and error correction with a tesseract code [2.5843915259402834]
  テッセラクトのサブシステムカラーコードは、16の物理量子ビットの4つの論理量子ビットを距離4まで保護する。 最大12個の論理量子ビット上に高忠実な符号化グラフ状態を作成し、フォールトトレラントな誤り訂正と計算を初めて有益に組み合わせる。
  論文  参考訳（メタデータ） (2024-09-06T21:36:49Z)
• Transversal CNOT gate with multi-cycle error correction [1.7359033750147501]
  スケーラブルでプログラム可能な量子コンピュータは、コンピュータが合理的な時間枠で達成できない計算集約的なタスクを解く可能性を持ち、量子優位性を達成する。 現在の量子プロセッサのエラーに対する脆弱性は、実用的な問題に必要な複雑で深い量子回路の実行に重大な課題をもたらす。 我々の研究は、現在の世代の量子ハードウェアを用いた超伝導体ベースのプロセッサにおいて、論理的CNOTゲートとエラー検出を併用できる可能性を確立した。
  論文  参考訳（メタデータ） (2024-06-18T04:50:15Z)
• Supervised binary classification of small-scale digits images with a trapped-ion quantum processor [56.089799129458875]
  量子プロセッサは、考慮された基本的な分類タスクを正しく解くことができることを示す。 量子プロセッサの能力が向上するにつれ、機械学習の有用なツールになり得る。
  論文  参考訳（メタデータ） (2024-06-17T18:20:51Z)
• Entangling four logical qubits beyond break-even in a nonlocal code [0.0]
  量子誤り訂正は、論理量子情報を環境デコヒーレンスから保護する。 我々は、4つの論理量子ビットのGHZ状態を99.5 pm 0.15 % le F le 99.7 pm 0.1%$でエンコードする(結果の98%以上でポストセレクトした後)。 我々の結果は、幾何学的に非局所的な量子低密度パリティチェック符号で符号化された論理量子ビットを用いたフォールトトレラント量子計算の実現に向けた第一歩である。
  論文  参考訳（メタデータ） (2024-06-04T18:00:00Z)
• Logical quantum processor based on reconfigurable atom arrays [27.489364850707926]
  本稿では,最大280個の物理量子ビットで動作する符号化論理量子ビットに基づくプログラマブル量子プロセッサの実現について報告する。 結果は、早期の誤り訂正量子計算の出現を物語っている。
  論文  参考訳（メタデータ） (2023-12-07T01:54:45Z)
• Optimal Qubit Reuse for Near-Term Quantum Computers [0.18188255328029254]
  短期量子コンピュータにおける中間回路計測と量子ビットリセットのサポートの増加は、量子ビットの再利用を可能にする。 本稿では,立証可能な最適解を提供する量子ビット再利用最適化の形式モデルを提案する。 本研究では, 量子回路の量子ビット数, スワップゲート挿入数, 推定成功確率, ヘルリンガー忠実度の改善について述べる。
  論文  参考訳（メタデータ） (2023-07-31T23:15:45Z)
• Deep Quantum Error Correction [73.54643419792453]
  量子誤り訂正符号(QECC)は、量子コンピューティングのポテンシャルを実現するための鍵となる要素である。 本研究では,新しいエンペンド・ツー・エンドの量子誤りデコーダを効率的に訓練する。 提案手法は,最先端の精度を実現することにより,QECCのニューラルデコーダのパワーを実証する。
  論文  参考訳（メタデータ） (2023-01-27T08:16:26Z)
• A Quantum Algorithm for Computing All Diagnoses of a Switching Circuit [73.70667578066775]
  ほとんどの人造システム、特にコンピュータは決定論的に機能する。 本稿では、量子物理学が確率法則に従うときの直観的なアプローチである量子情報理論による接続を提供する。
  論文  参考訳（メタデータ） (2022-09-08T17:55:30Z)
• Suppressing quantum errors by scaling a surface code logical qubit [147.2624260358795]
  複数のコードサイズにわたる論理量子ビット性能のスケーリングの測定について報告する。 超伝導量子ビット系は、量子ビット数の増加による追加誤差を克服するのに十分な性能を有する。 量子誤り訂正は量子ビット数が増加するにつれて性能が向上し始める。
  論文  参考訳（メタデータ） (2022-07-13T18:00:02Z)
• QuFI: a Quantum Fault Injector to Measure the Reliability of Qubits and Quantum Circuits [0.9322743017642274]
  本稿では, 放射誘起断層に対する量子回路の感度と, 量子ビット内の断層が出力に伝播する確率を同定する枠組みを提案する。 本フレームワークは, 複数個のクォービット欠陥を注入し, クォービットと粒子衝突位置との近接度に基づいて, 位相シフトの程度を調整できる。 我々は,Qiskitシミュレータ上での285万回以上のインジェクションと,実際のIBMマシン上での53Kインジェクションの発見を報告する。
  論文  参考訳（メタデータ） (2022-03-14T15:23:29Z)
• Erasure conversion for fault-tolerant quantum computing in alkaline earth Rydberg atom arrays [3.575043595126111]
  本稿では,物理誤差を消去に変換する171ドルYb中性原子量子ビットに対して,量子ビット符号化とゲートプロトコルを提案する。 エラーの98%を消去に変換できると見積もっている。
  論文  参考訳（メタデータ） (2022-01-10T18:56:31Z)
• Realizing Repeated Quantum Error Correction in a Distance-Three Surface Code [42.394110572265376]
  本稿では,エラーに対する極めて高い耐性を有する表面符号を用いた量子誤り訂正法について述べる。 誤差補正サイクルにおいて、論理量子ビットの4つの基数状態の保存を実証する。
  論文  参考訳（メタデータ） (2021-12-07T13:58:44Z)
• 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)
• Exponential suppression of bit or phase flip errors with repetitive error correction [56.362599585843085]
  最先端の量子プラットフォームは通常、物理的エラーレートが10～3ドル近くである。 量子誤り訂正(QEC)は、多くの物理量子ビットに量子論理情報を分散することで、この分割を橋渡しすることを約束する。 超伝導量子ビットの2次元格子に埋め込まれた1次元繰り返し符号を実装し、ビットまたは位相フリップ誤差の指数的抑制を示す。
  論文  参考訳（メタデータ） (2021-02-11T17:11:20Z)
• Entangling logical qubits with lattice surgery [47.037230560588604]
  10-qubit イオントラップ量子情報処理装置における2つのトポロジカル符号化量子ビット間の格子手術の実験的実現について述べる。 特に、2つの論理量子ビット間の絡み合いを示し、論理状態のテレポーテーションを実装する。
  論文  参考訳（メタデータ） (2020-06-04T18:00:09Z)
• Deterministic correction of qubit loss [48.43720700248091]
  量子ビットの損失は、大規模かつフォールトトレラントな量子情報プロセッサに対する根本的な障害の1つである。 トポロジカル曲面符号の最小インスタンスに対して、量子ビット損失検出と補正の完全なサイクルの実装を実験的に実証した。
  論文  参考訳（メタデータ） (2020-02-21T19:48:53Z)

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。