論文の概要: Magic State Cultivation on the Surface Code

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2502.01743v1
• Date: Mon, 03 Feb 2025 19:00:03 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2025-02-05 15:21:55.633831
• Title: Magic State Cultivation on the Surface Code
• Title（参考訳）: 表面コードのマジックステート培養
• Authors: Yotam Vaknin, Shoham Jacoby, Arne Grimsmo, Alex Retzker,
• Abstract要約: マジックステート栽培は、マジックステート生成における技術の状態を表す新しいプロトコルである。 我々は,すべてのCSSコードに対する制御X操作の重み付けを利用して,移植を避ける新しい培養プロトコルを提案する。 両品種の栽培における消去量子ビットの影響を解析し, 栽培の論理的誤り率をさらに低減させる方法について検討した。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: Magic state cultivation is a newly proposed protocol that represents the state of the art in magic state generation. It uses the transversality of the $\text{H}_{XY}$ gate on the 2d triangular color-code, together with a novel grafting mechanism to transform the color-code into a matchable code with minimal overhead. Still, the resulting code has a longer cycle time and some high weight stabilizers. Here, we introduce a new cultivation protocol that avoids grafting, by exploiting the transversality of the controlled-X (CX) operation on all CSS codes. Our protocol projects a pairs of low distance surface codes into a magic CX-eigenstate, and expands them to larger surface codes after post-selection. The effect of erasure qubits on both types of cultivation is analyzed, showing how it can be used to further reduce the logical error rate of cultivation. Importantly, CX cultivation uses non-local connectivity, and benefits from platforms with native Toffoli gates ($\text{CCX}$), both of which were recently demonstrated with Rydberg atoms.
• Abstract（参考訳）: マジックステート栽培は、マジックステート生成の最先端を表す新しいプロトコルである。 2次元三角形のカラーコード上の$\text{H}_{XY}$ gateの可逆性と、カラーコードを最小限のオーバーヘッドでマッチング可能なコードに変換するための新しいグラフト機構を使用する。 それでも、結果として得られるコードはサイクル時間が長く、高い重み付け安定化器がいくつかある。 そこで本研究では,すべてのCSSコードの制御-X(CX)操作の可逆性を利用して,移植を避ける新しい培養プロトコルを提案する。 提案プロトコルでは,2組の低距離表面符号を魔法のCX固有状態に投影し,選択後のより大きな表面符号に拡張する。 両品種の栽培における消去量子ビットの影響を解析し, 栽培の論理的誤り率をさらに低減させる方法について検討した。 重要なのは、CX培養は非局所接続を使用し、トッホリゲート(\text{CCX}$)を持つプラットフォームから恩恵を受けており、どちらも最近Rydberg原子で実証された。

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