論文の概要: Implementation of Magic State Injection within Heavy-Hexagon Architecture
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2412.15751v1
- Date: Fri, 20 Dec 2024 10:12:25 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2024-12-23 16:23:34.075743
- Title: Implementation of Magic State Injection within Heavy-Hexagon Architecture
- Title（参考訳）: ヘビーヘキサゴナルアーキテクチャにおけるマジックステートインジェクションの実装
- Authors: Hansol Kim, Wonjae Choi, Younghun Kim, Younghun Kwon,
- Abstract要約: ヘキサゴナル構造のマジック状態注入プロセスとフラッグ量子ビットとフラッグ量子ビットのない格子構造とを実装・比較する。
分析の結果,フラグ量子ビットの包含はマジック状態注入プロセスに異なる特徴をもたらすことが明らかとなった。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 3.924854655504237
- License:
- Abstract: The magic state injection process is a critical component of fault-tolerant quantum computing, and numerous studies have been conducted on this topic. Many existing studies have focused on square-lattice structures, where each qubit connects directly to four other qubits via two-qubit gates. However, hardware that does not follow a lattice structure, such as IBM's heavy-hexagon structure, is also under development. In these non-lattice structures, many quantum error correction (QEC) codes designed for lattice-based system cannot be directly applied. Adapting these codes often requires incorporating additional qubits, such as flag qubits. This alters the properties of the QEC code and introduces new variables into the magic state injection process. In this study, we implemented and compared the magic state injection process on a heavy-hexagon structure with flag qubits and a lattice structure without flag qubits. Additionally, we considered biased errors in superconducting hardware and investigated the impact of flag qubits under these conditions. Our analysis reveals that the inclusion of flag qubits introduces distinct characteristics into the magic state injection process, which are absent in systems without flag qubits. Based on these findings, we identify several critical considerations for performing magic state injection on heavy-hexagon systems incorporating flag qubits. Furthermore, we propose an optimized approach to maximize the efficacy of this process in such systems.
- Abstract（参考訳）: マジック状態注入プロセスは、フォールトトレラント量子コンピューティングの重要なコンポーネントであり、このトピックについて多くの研究がなされている。
既存の多くの研究は正方格子構造に焦点を合わせており、各量子ビットは2量子ゲートを介して4つの他の量子ビットに直接接続する。
しかし、IBMの重六角形構造のような格子構造に従わないハードウェアも開発中である。
これらの非格子構造では、格子ベースのシステムのために設計された多くの量子誤り訂正(QEC)符号を直接適用することはできない。
これらのコードに適応するには、フラグキュービットのような追加のキュービットを組み込む必要があることが多い。
これはQECコードのプロパティを変更し、マジックステートインジェクションプロセスに新しい変数を導入します。
本研究では, フラッグ量子ビットとフラッグ量子ビットのない格子構造を持つヘキサゴナル構造に対して, マジック状態注入プロセスを実装し, 比較した。
さらに,超伝導ハードウェアのバイアス誤差について検討し,これらの条件下でのフラグ量子ビットの影響について検討した。
本分析により,フラグ量子ビットを含まないシステムでは存在しないマジック状態注入プロセスにおいて,フラグ量子ビットを介在させることにより,異なる特性がもたらされることが明らかとなった。
これらの知見に基づき,フラグキュービットを組み込んだヘキサゴン系にマジックステートインジェクションを行う上で,いくつかの重要な考慮事項を同定した。
さらに,このようなシステムにおいて,このプロセスの有効性を最大化するための最適化手法を提案する。
関連論文リスト
- Geometric structure and transversal logic of quantum Reed-Muller codes [51.11215560140181]
本稿では,量子リード・ミュラー符号(RM)のゲートを,古典的特性を利用して特徴付けることを目的とする。
RM符号のための安定化器生成器のセットは、特定の次元のサブキューブに作用する$X$と$Z$演算子によって記述することができる。
論文 参考訳（メタデータ） (2024-10-10T04:07:24Z) - Stripping Quantum Decision Diagrams of their Identity [4.014151979580607]
我々は、これらのアイデンティティ構造を量子演算から取り除き、量子DDにとって重要な一歩を踏み出す。
我々は、量子コンピューティングにおいてより自然であり、計算によって大幅に高速化される構造を得る。
論文 参考訳（メタデータ） (2024-06-17T18:00:01Z) - Towards early fault tolerance on a 2$\times$N array of qubits equipped with shuttling [0.0]
局所的に相互作用する量子ビットの2次元グリッドは、フォールトトレラント量子コンピューティングのための有望なプラットフォームである。
本稿では,そのような制約のあるアーキテクチャも耐障害性をサポートすることを示す。
エラー訂正が可能であることを実証し、このプラットフォームに自然に適合するコードのクラスを特定する。
論文 参考訳（メタデータ） (2024-02-19T23:31:55Z) - Fault-tolerant quantum architectures based on erasure qubits [49.227671756557946]
我々は、支配的なノイズを既知の場所での消去に効率よく変換することで、消去量子ビットの考え方を利用する。
消去量子ビットと最近導入されたFloquet符号に基づくQECスキームの提案と最適化を行う。
以上の結果から, 消去量子ビットに基づくQECスキームは, より複雑であるにもかかわらず, 標準手法よりも著しく優れていることが示された。
論文 参考訳（メタデータ） (2023-12-21T17:40:18Z) - Pipeline quantum processor architecture for silicon spin qubits [0.0]
ノイズの多い中間スケール量子(NISQ)デバイスは、古典的なシステムに対して量子優位性を実現する。
我々は,すべての実行時制御をグローバルに適用する「キュービットパイプライン」を用いたNISQプロセッサアーキテクチャを提案する。
これは、階層化された物理構造の配列を通して量子状態の進行によって達成される。
論文 参考訳（メタデータ） (2023-06-13T10:35:01Z) - Majorization-based benchmark of the complexity of quantum processors [105.54048699217668]
我々は、様々な量子プロセッサの動作を数値的にシミュレートし、特徴付ける。
我々は,各デバイスの性能をベンチマークラインと比較することにより,量子複雑性を同定し,評価する。
我々は、回路の出力状態が平均して高い純度である限り、偏化ベースのベンチマークが成り立つことを発見した。
論文 参考訳（メタデータ） (2023-04-10T23:01:10Z) - Flag Gadgets based on Classical Codes [1.30536490219656]
我々は、古典的なコードを用いて、ガジェットのフラグを設計するためのフレームワークを開発する。
任意の距離の安定化符号に対してフォールトトレラントシンドローム抽出を行う方法を示す。
これらの小さな例は、小規模量子コンピュータの短期的な実験に関係しているかもしれない。
論文 参考訳（メタデータ） (2022-12-21T03:16:49Z) - Transversal Injection: A method for direct encoding of ancilla states
for non-Clifford gates using stabiliser codes [55.90903601048249]
非クリフォードゲートのこのオーバーヘッドを低減するためのプロトコルを導入する。
予備的な結果は、より広い距離で高品質な忠実さを示唆している。
論文 参考訳（メタデータ） (2022-11-18T06:03:10Z) - Relaxation times do not capture logical qubit dynamics [50.04886706729045]
本研究では,空間雑音相関が論理量子ビットのリッチで直観的な動的挙動を生じさせることを示す。
この作業は論理キュービットの実験的な実装をガイドし、ベンチマークするのに役立ちます。
論文 参考訳（メタデータ） (2020-12-14T19:51:19Z) - Verifying Results of the IBM Qiskit Quantum Circuit Compilation Flow [7.619626059034881]
本稿では,量子回路等価性チェックのための効率的な手法を提案する。
提案方式では,数万の操作を数秒以下で行う大規模回路インスタンスの検証が可能となる。
論文 参考訳（メタデータ） (2020-09-04T19:58:53Z) - 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)
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。