論文の概要: Snakes and Ladders: Adapting the surface code to defects

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2412.11504v1
• Date: Mon, 16 Dec 2024 07:27:24 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2024-12-17 13:56:18.975791
• Title: Snakes and Ladders: Adapting the surface code to defects
• Title（参考訳）: SnakesとLadders: 表面コードを欠陥に適応する
• Authors: Catherine Leroux, Sophia F. Lin, Przemyslaw Bienias, Krishanu R. Sankar, Asmae Benhemou, Aleksander Kubica, Joseph K. Iverson,
• Abstract要約: 我々は、欠陥量子ビットとゲートの存在下で、表面コードパッチを適応するための、新しい高性能な一連の方法を開発した。 従来の手法と比較して,本手法は実際の欠陥率に適応した表面コードパッチのコード距離を大幅に改善する。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 36.136619420474766
• License:
• Abstract: One of the critical challenges solid-state quantum processors face is the presence of fabrication imperfections and two-level systems, which render certain qubits and gates either inoperable or much noisier than tolerable by quantum error correction protocols. To address this challenge, we develop a suite of novel and highly performant methods for adapting surface code patches in the presence of defective qubits and gates, which we call \emph{Snakes and Ladders}. We explain how our algorithm generates and compares several strategies in order to find the optimal one for any given configuration of defective components, as well as introduce heuristics to improve runtime and minimize computing resources required by our algorithm. In addition to memory storage we also show how to apply our methods to lattice surgery protocols. Compared to prior works, our methods significantly improve the code distance of the adapted surface code patches for realistic defect rates, resulting in a logical performance similar to that of the defect-free patches.
• Abstract（参考訳）: ソリッドステート量子プロセッサが直面する重要な課題の1つは、製造不完全性と2レベルシステムの存在である。 この課題に対処するため,我々は,欠陥量子ビットとゲートの存在下で表面コードパッチを適応させる,新しい高性能な手法を開発し,これを 'emph{Snakes and Ladders}' と呼ぶ。 提案アルゴリズムは,欠陥成分の任意の構成に対して最適な構成を求めるために,複数の戦略を生成,比較し,また,アルゴリズムが必要とする計算資源を最小化するためのヒューリスティックスを導入する。 メモリストレージに加えて,この手法を格子状手術プロトコルに適用する方法も示す。 従来の手法と比較して,本手法は実際の欠陥率に適応した表面コードパッチのコード距離を大幅に改善し,欠陥のないパッチと同じような論理的性能を実現する。

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