論文の概要: Measurement-free code-switching for low overhead quantum computation using permutation invariant codes
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2411.13142v1
- Date: Wed, 20 Nov 2024 09:16:07 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2024-11-21 16:11:53.650298
- Title: Measurement-free code-switching for low overhead quantum computation using permutation invariant codes
- Title（参考訳）: 置換不変符号を用いた低オーバーヘッド量子計算のための無測定符号スイッチング
- Authors: Yingkai Ouyang, Yumang Jing, Gavin K. Brennen,
- Abstract要約: 普遍量子計算のための無測定符号スイッチングプロトコルを提案する。
この符号スイッチングプロトコルによって実現された新しい非クリフォードゲートは、クリフォード$+T$ゲートセットよりも効率的なユニバーサルゲートセットの実装を可能にする。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 6.281229317487581
- License:
- Abstract: Transversal gates on quantum error correction codes have been a promising approach for fault-tolerant quantum computing, but are limited by the Eastin-Knill no-go theorem. Existing solutions like gate teleportation and magic state distillation are resource-intensive. We present a measurement-free code-switching protocol for universal quantum computation, switching between a stabiliser code for transversal Cliffords and a permutation-invariant code for transversal non-Cliffords that are logical $Z$ rotations for any rational multiple of $\pi$. The novel non-Clifford gates enabled by this code-switching protocol enable implementation of a universal gate set more efficient than the Clifford$+T$ gate set. To achieve this, we present a protocol for performing controlled-NOTs between the codes using near-term quantum control operations that employ a catalytic bosonic mode.
- Abstract（参考訳）: 量子誤り訂正符号の超越ゲートはフォールトトレラント量子コンピューティングにおいて有望なアプローチであるが、Eastin-Knill no-go定理によって制限されている。
ゲートテレポーテーションやマジックステート蒸留のような既存のソリューションは資源集約型である。
本稿では,任意の有理倍数$\pi$に対して論理的な$Z$回転である逆クリフォードの安定化符号と非クリフォードの置換不変符号とを切り替える,普遍量子計算のための測度自由な符号切替プロトコルを提案する。
この符号スイッチングプロトコルによって実現された新しい非クリフォードゲートは、クリフォード$+T$ゲートセットよりも効率的なユニバーサルゲートセットの実装を可能にする。
これを実現するために,触媒ボソニックモードを用いた短期量子制御演算を用いて,コード間で制御NOTを行うプロトコルを提案する。
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