論文の概要: Developing universal logical state-purification strategy for quantum error correcting codes
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2502.01393v1
- Date: Mon, 03 Feb 2025 14:24:25 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2025-02-05 14:56:24.821576
- Title: Developing universal logical state-purification strategy for quantum error correcting codes
- Title（参考訳）: 量子誤り訂正符号の普遍的論理的状態浄化戦略の開発
- Authors: Chandrima B. Pushpan, Tanoy Kanti Konar, Aditi Sen De, Amit Kumar Pal,
- Abstract要約: 我々は、単位忠実度と有限確率を持つ多重量子誤り訂正符号において、任意の論理状態を同時に浄化するプロトコルを開発する。
このプロトコルは、技術者のハミルトニアンによって引き起こされる時間進化を伴い、量子誤り訂正符号の論理部分空間と誤り部分空間の間の遷移を補助量子ビットによって伝達する。
量子状態移動における論理的クビットに対応する論理的ブロッホ球の基数状態の浄化は、時間進化の生成元としてパラダイム的量子スピンモデルを用いて実現可能であることを示す。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
- License:
- Abstract: We develop a measurement-based protocol for simultaneously purifying arbitrary logical states in multiple quantum error correcting codes with unit fidelity and finite probability, starting from arbitrary thermal states of each code. The protocol entails a time evolution caused by an engineered Hamiltonian, which results in transitions between the logical and error subspaces of the quantum error correcting code mediated by the auxiliary qubit, followed by a projective measurement in an optimum basis on the auxiliary qubit and an appropriate post-selection of the measurement outcomes. We illustrate the results with the three-qubit repetition code and the logical qubit used in quantum state transfer protocol. We further demonstrate that when the measurement base is not optimal, it is possible to achieve both classical fidelity, and fidelity as high as $90\%$ through several iterations of the purifying procedure, thereby establishing its robustness against variations in the measurement basis. By repeating the purification rounds, we show that purifying the cardinal states of the logical Bloch sphere corresponding to logical qubits in quantum state transfer is feasible utilizing paradigmatic quantum spin models as the generator of the time evolution.
- Abstract（参考訳）: 各符号の任意の熱状態から始まる単位忠実度と有限確率の多重量子誤り訂正符号において、任意の論理状態を同時に浄化する測度ベースのプロトコルを開発する。
このプロトコルは、技術者のハミルトニアンによって引き起こされる時間進化を伴い、補助量子ビットによって媒介される量子誤り訂正符号の論理部分空間と誤り部分空間の間を遷移させ、続いて補助量子ビットに基づいて最適な射影測定を行い、測定結果の適切な後選択を行う。
本稿では、量子状態転送プロトコルで使用される3ビット繰り返し符号と論理量子ビットを用いて結果を説明する。
さらに, 測定基準が最適でない場合には, 浄化手順の繰り返しにより, 古典的忠実度と忠実度の両方を最大90 %$で達成でき, 測定基準の変動に対して頑健性を確立することができることを示した。
精製ラウンドを繰り返して、量子状態移動における論理的クビットに対応する論理的ブロッホ球の基数状態の精製は、時間進化の生成元としてパラダイム的量子スピンモデルを用いて実現可能であることを示す。
関連論文リスト
- Universal quantum computation via scalable measurement-free error correction [45.29832252085144]
本研究では,中間回路計測を行なわずに誤り訂正を行うシナリオにおいて,普遍的な量子計算をフォールトトレラントにすることができることを示す。
論理的な$mathitCCZ$ゲートを実現するため,Bacon-Shor符号の無測定変形プロトコルを導入する。
特に,回路レベルのエラーレートが10～3ドル以下であれば,破れない論理性能が達成可能であることを示す。
論文 参考訳（メタデータ） (2024-12-19T18:55:44Z) - Emergent unitary designs for encoded qubits from coherent errors and syndrome measurements [1.8854166566682866]
曲面符号における符号化量子ビットのユニタリ設計を効率よく生成する手法を提案する。
論理的ユニタリのアンサンブルが熱力学限界におけるユニタリ設計に収束することを数値的に示す。
本結果は,符号化量子ビット上のユニタリ設計を実現するための実用的な方法を提供する。
論文 参考訳（メタデータ） (2024-12-05T18:36:14Z) - Analysis of Maximum Threshold and Quantum Security for Fault-Tolerant
Encoding and Decoding Scheme Base on Steane Code [10.853582091917236]
エンコードされたブロックのCNOTゲートがエラーの伝播を引き起こす可能性があるため、オリジナルのSteaneコードはフォールトトレラントではない。
まず, 誤り訂正期間において, 量子ゲート毎に発生する全てのエラーを解析するフォールトトレラント符号化・復号方式を提案する。
次に、耐故障性の準備とアシラリー状態の検証を含む、普遍量子ゲート集合の耐故障性スキームを提供する。
論文 参考訳（メタデータ） (2024-03-07T07:46:03Z) - Quantum process tomography of continuous-variable gates using coherent
states [49.299443295581064]
ボソニックモード超伝導回路におけるコヒーレント状態量子プロセストモグラフィ(csQPT)の使用を実証する。
符号化量子ビット上の変位とSNAP演算を用いて構築した論理量子ゲートを特徴付けることにより,本手法の結果を示す。
論文 参考訳（メタデータ） (2023-03-02T18:08:08Z) - Deep Quantum Error Correction [73.54643419792453]
量子誤り訂正符号(QECC)は、量子コンピューティングのポテンシャルを実現するための鍵となる要素である。
本研究では,新しいエンペンド・ツー・エンドの量子誤りデコーダを効率的に訓練する。
提案手法は,最先端の精度を実現することにより,QECCのニューラルデコーダのパワーを実証する。
論文 参考訳（メタデータ） (2023-01-27T08:16:26Z) - Variational Approach to Quantum State Tomography based on Maximal
Entropy Formalism [3.6344381605841187]
我々は最大エントロピー形式を用いて、与えられた期待値の集合と一致する最小バイアスの混合量子状態を構築する。
我々は、パラメータ化量子回路とハイブリッド量子古典変動アルゴリズムを用いて、我々のレシピを短期量子デバイスで容易に実装できるようにする。
論文 参考訳（メタデータ） (2022-06-06T01:16:22Z) - Error-Tolerant Geometric Quantum Control for Logical Qubits with Minimal
Resource [4.354697470999286]
本稿では,デコヒーレンスフリーサブスペース符号化を用いた新しい高速かつロバストな幾何学的スキームを提案し,超伝導量子回路への物理実装を提案する。
提案手法は,将来の大規模量子計算に光を当てる論理量子ビット制御における誤り抑制手法を両立させることができる。
論文 参考訳（メタデータ） (2021-12-16T12:10:41Z) - Interactive Protocols for Classically-Verifiable Quantum Advantage [46.093185827838035]
証明者と検証者の間の「相互作用」は、検証可能性と実装のギャップを埋めることができる。
イオントラップ量子コンピュータを用いた対話型量子アドバンストプロトコルの最初の実装を実演する。
論文 参考訳（メタデータ） (2021-12-09T19:00:00Z) - Using Quantum Metrological Bounds in Quantum Error Correction: A Simple
Proof of the Approximate Eastin-Knill Theorem [77.34726150561087]
本稿では、量子誤り訂正符号の品質と、論理ゲートの普遍的な集合を達成する能力とを結びつける、近似したイージン・クニル定理の証明を示す。
我々の導出は、一般的な量子気象プロトコルにおける量子フィッシャー情報に強力な境界を用いる。
論文 参考訳（メタデータ） (2020-04-24T17:58:10Z) - Continuous quantum error correction for evolution under time-dependent
Hamiltonians [0.0]
符号化ハミルトニアンによるコヒーレント進化の保護のための量子誤り訂正符号の連続的な操作のためのプロトコルを開発する。
量子メモリの場合、我々の連続演算プロトコルは、誤り診断に最適なウォナムフィルタを用いて得られたものよりもわずかに大きい論理誤差率が得られることを示す。
これらの結果は、連続的な実装は、符号化された時間依存ハミルトニアンの存在下での量子誤差の補正に適していることを示唆している。
論文 参考訳（メタデータ） (2020-03-25T07:33:07Z) - Deterministic correction of qubit loss [48.43720700248091]
量子ビットの損失は、大規模かつフォールトトレラントな量子情報プロセッサに対する根本的な障害の1つである。
トポロジカル曲面符号の最小インスタンスに対して、量子ビット損失検出と補正の完全なサイクルの実装を実験的に実証した。
論文 参考訳（メタデータ） (2020-02-21T19:48:53Z)
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。