論文の概要: High-Rate Extended Binomial Codes for Multi-Qubit Encoding
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2501.07093v4
- Date: Wed, 04 Jun 2025 06:20:26 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2025-06-05 21:20:13.866772
- Title: High-Rate Extended Binomial Codes for Multi-Qubit Encoding
- Title(参考訳): マルチビット符号化のための高レート拡張二項符号
- Authors: En-Jui Chang,
- Abstract要約: 拡張二項符号(enmphextended binomial codes)と呼ばれる新しいボソニック量子誤り訂正符号のクラスを導入する。
これらの符号は$[n,k,d]$ qubitコードに類似しており、パラメータ$n$は物理量子ビットの数ではなく総励起予算に対応する。
これらの利点は、拡張二項符号がボゾン量子誤り訂正にスケーラブルで資源効率の良いアプローチをもたらすことを示唆している。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 0.5439020425819
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: We introduce a new class of bosonic quantum error-correcting codes, termed \emph{extended binomial codes}, which generalize the structure of one-mode binomial codes by incorporating ideas from high-rate qubit stabilizer codes. These codes are constructed in close analogy to $[[n,k,d]]$ qubit codes, where the parameter $n$ corresponds to the total excitation budget rather than the number of physical qubits. Our construction achieves a significant reduction in average excitation per mode while preserving error-correcting capabilities, offering improved compatibility with hardware constraints in the strong-dispersive regime. We demonstrate that extended binomial codes not only reduce the mean excitation required for encoding but also simplify syndrome extraction and logical gate implementation, particularly the logical $\bar{X}$ operation. These advantages suggest that extended binomial codes offer a scalable and resource-efficient approach for bosonic quantum error correction.
- Abstract(参考訳): 我々は,高レート量子ビット安定化器符号のアイデアを取り入れた1モード二項符号の構造を一般化した,新しいボソニック量子誤り訂正符号のクラス,「emph{extended binomial codes」を導入する。
これらの符号は$[[n,k,d]]$ qubitコードに類似して構成され、パラメータ$n$は物理量子ビットの数ではなく総励起予算に対応する。
提案手法は,誤差補正機能を維持しながら,モード毎の平均励振量を著しく低減し,ハードウェア制約との整合性の向上を実現している。
拡張二項符号は、符号化に必要な平均励起を減少させるだけでなく、シンドローム抽出や論理ゲートの実装、特に論理$\bar{X}$演算を単純化することを示した。
これらの利点は、拡張二項符号がボゾン量子誤り訂正にスケーラブルで資源効率の良いアプローチをもたらすことを示唆している。
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