論文の概要: Qudit vs. Qubit: Simulated performance of error correction codes in higher dimensions

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2502.05992v2
• Date: Fri, 05 Sep 2025 12:18:59 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2025-09-08 14:27:25.098883
• Title: Qudit vs. Qubit: Simulated performance of error correction codes in higher dimensions
• Title（参考訳）: Qudit vs. Qubit:高次元における誤り訂正符号のシミュレーション性能
• Authors: James Keppens, Quinten Eggerickx, Vukan Levajac, George Simion, Bart Sorée,
• Abstract要約: クイディットは、$q$次元ヒルベルト空間の状態ベクトルによって記述することができる。 これは、量子ビットではなく量子ビットを用いてフォールトトレラントな量子計算を行う場合、オーバーヘッドが少なくなることを意味している。
• 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: Qudits can be described by a state vector in a $q$-dimensional Hilbert space, enabling a more extensive encoding and manipulation of information compared to qubits. This implies that conducting fault-tolerant quantum computations using qudits rather than qubits might entail less overhead. In this work, we investigate the viability of qudits in error correction codes by creating and simulating the quantum circuitry for the smallest qudit error correction code with a multidimensional circuit-level noise model and specifically adapted decoders. After introducing a flag qudit to protect the code from hook errors, comparable error thresholds of the order of $10^{-4}$ are obtained for qudits of dimensions $2$, $3$ and $5$.
• Abstract（参考訳）: クイディットは、$q$次元ヒルベルト空間の状態ベクトルによって記述することができ、クイビットと比較してより広範な情報エンコーディングと操作を可能にする。 これは、量子ビットではなく量子ビットを用いてフォールトトレラントな量子計算を行う場合、オーバーヘッドが少なくなることを意味している。 本研究では,最小のキューディット誤り訂正符号に対する量子回路を多次元回路レベルのノイズモデル,特に適応デコーダを用いて生成・シミュレーションすることにより,誤り訂正符号におけるクォーディットの生存可能性について検討する。 フックエラーからコードを保護するためにquditフラグを導入した後、次元2ドル、$3ドル、$5ドルのクォーディットに対して、10^{-4}$に相当するエラーしきい値が取得される。

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