論文の概要: Fault-tolerant Quantum Computation without Distillation on a 2D Device
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2412.12529v2
- Date: Fri, 14 Feb 2025 07:38:26 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2025-02-17 14:45:39.569251
- Title: Fault-tolerant Quantum Computation without Distillation on a 2D Device
- Title（参考訳）: 2次元デバイス上での蒸留を伴わないフォールトトレラント量子計算
- Authors: Thomas R. Scruby, Kae Nemoto, Zhenyu Cai,
- Abstract要約: 2次元曲面符号間の耐故障性のない非クリフォードゲートの実装に、ループパイプラインアーキテクチャをどのように利用できるかを示す。
このゲートを実装するのに必要なシャットリングスケジュールは、標準的な2Dサーフェスコードを実装するのに必要なものよりも、わずかに複雑である。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
- License:
- Abstract: We show how looped pipeline architectures - which use short-range shuttling of physical qubits to achieve a finite amount of non-local connectivity - can be used to efficiently implement the fault-tolerant non-Clifford gate between 2D surface codes described in (Sci. Adv. 6, eaay4929 (2020)). The shuttling schedule needed to implement this gate is only marginally more complex than is required for implementing the standard 2D surface code in this architecture. We compare the resource cost of this operation with the cost of magic state distillation and find that, at present, this comparison is heavily in favour of distillation. The high cost of the non-Clifford gate is almost entirely due to the relatively low performance of the just-in-time decoder used as part of this process, which necessitates very large code distances in order to achieve suitably low logical error rates. We argue that, as very little attention has previously been given to the study and optimisation of these decoders, there are potentially significant improvements to be made in this area.
- Abstract（参考訳）: 本研究では, 有限量の非局所接続を実現するために, 物理量子ビットの短距離シャットリングを用いたループ型パイプラインアーキテクチャを用いて, 2次元曲面符号間の耐故障性を有する非クリフォードゲートを効率的に実装する方法を示す。
6月6日 - eaay4929 (2020)。
このゲートを実装するのに必要なシャットリングスケジュールは、このアーキテクチャで標準的な2Dサーフェスコードを実装するのに必要なものよりも、わずかに複雑である。
我々は,この操作の資源コストとマジックステート蒸留のコストを比較し,現在,この比較は蒸留に強く有利であることを示す。
非クリフォードゲートの高コストは、このプロセスの一部として使われるジャスト・イン・タイム・デコーダの性能が比較的低く、論理エラー率を適切に低くするために非常に大きなコード距離を必要とするためである。
これらのデコーダの研究と最適化には,これまでほとんど注目されていなかったため,この領域では大きな改善が期待できる。
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