論文の概要: Soft information decoding with superconducting qubits

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2411.16228v1
• Date: Mon, 25 Nov 2024 09:41:25 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2024-11-26 14:19:57.590521
• Title: Soft information decoding with superconducting qubits
• Title（参考訳）: 超伝導量子ビットを用いたソフト情報復号
• Authors: Maurice D. Hanisch, Bence Hetényi, James R. Wootton,
• Abstract要約: 「ソフトデコーディング」は閾値を25%引き上げ、エラー率を最大30倍まで下げる。 測定毎に1バイトの情報が最適な復号化を実現するのに十分であることを示す。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License:
• Abstract: Quantum error correction promises a viable path to fault-tolerant computations, enabling exponential error suppression when the device's error rates remain below the protocol's threshold. This threshold, however, strongly depends on the classical method used to decode the syndrome measurements. These classical algorithms traditionally only interpret binary data, ignoring valuable information contained in the complete analog measurement data. In this work, we leverage this richer "soft information" to decode repetition code experiments implemented on superconducting hardware. We find that "soft decoding" can raise the threshold by 25%, yielding up to 30 times lower error rates. Analyzing the trade-off between information volume and decoding performance we show that a single byte of information per measurement suffices to reach optimal decoding. This underscores the effectiveness and practicality of soft decoding on hardware, including in time-sensitive contexts such as real-time decoding.
• Abstract（参考訳）: 量子エラー訂正は、フォールトトレラント計算への実行可能なパスを約束し、デバイスのエラー率がプロトコルのしきい値以下である場合に指数的エラーの抑制を可能にする。 しかし、この閾値は、シンドロームの測定を復号するために使用される古典的な方法に強く依存する。 これらの古典的アルゴリズムは伝統的に2進データのみを解釈し、完全なアナログ測定データに含まれる貴重な情報を無視している。 本研究では、このリッチな「ソフト情報」を利用して、超伝導ハードウェア上に実装された繰り返しコード実験を復号する。 ソフトデコーディング”ではしきい値が25%上昇し、エラー率の最大30倍も低下します。 情報量と復号化性能のトレードオフを分析することで,測定単位の情報の1バイトが最適復号に到達できることを示す。 これは、リアルタイムデコーディングのような時間に敏感なコンテキストを含む、ハードウェア上でのソフトデコーディングの有効性と実用性を示している。

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