論文の概要: Constant-Overhead Fault-Tolerant Bell-Pair Distillation using High-Rate Codes

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2502.09542v1
• Date: Thu, 13 Feb 2025 17:57:13 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2025-02-14 13:47:55.026051
• Title: Constant-Overhead Fault-Tolerant Bell-Pair Distillation using High-Rate Codes
• Title（参考訳）: 高レート符号を用いた定オーバーヘッド型耐故障ベルペア蒸留
• Authors: J. Pablo Bonilla Ataides, Hengyun Zhou, Qian Xu, Gefen Baranes, Bikun Li, Mikhail D. Lukin, Liang Jiang,
• Abstract要約: 高速量子低密度パリティチェック (qLDPC) 符号を用いて, 一定のオーバヘッドを達成できる耐故障性ベルペア蒸留方式を提案する。 提案手法では, 物理量子ビットを超えるオーバーヘッドを伴わず, 一定の蒸留速度をコードレートと同等に維持する。 その結果,qLDPCに基づく蒸留を資源効率の高い量子ネットワークと分散量子コンピューティングへの実践的な経路として確立した。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 3.4338109681532027
• License:
• Abstract: We present a fault-tolerant Bell-pair distillation scheme achieving constant overhead through high-rate quantum low-density parity-check (qLDPC) codes. Our approach maintains a constant distillation rate equal to the code rate - as high as $1/3$ in our implementations - while requiring no additional overhead beyond the physical qubits of the code. Full circuit-level analysis demonstrates fault-tolerance for input Bell pair infidelities below a threshold $\sim 5\%$, readily achievable with near-term capabilities. Unlike previous proposals, our scheme keeps the output Bell pairs encoded in qLDPC codes at each node, eliminating decoding overhead and enabling direct use in distributed quantum applications through recent advances in qLDPC computation. These results establish qLDPC-based distillation as a practical route toward resource-efficient quantum networks and distributed quantum computing.
• Abstract（参考訳）: 高速量子低密度パリティチェック (qLDPC) 符号を用いて, 一定のオーバヘッドを達成できる耐故障性ベルペア蒸留方式を提案する。 このアプローチでは、コードの物理量子ビットを超えるオーバーヘッドを必要とせず、コードレート(実装で1/3ドル)に等しい一定の蒸留率を維持しています。 完全回路レベル解析は、入力ベル対不整合に対する耐故障性を閾値$\sim 5\%$以下で示し、短期能力で容易に達成可能である。 従来の提案と異なり,提案方式では各ノードのqLDPCコードに符号化されたベルペアを保持し,復号化オーバーヘッドを排除し,qLDPC計算の最近の進歩を通じて分散量子アプリケーションで直接使用できるようにする。 これらの結果は、資源効率の高い量子ネットワークや分散量子コンピューティングへの実践的なルートとして、qLDPCベースの蒸留を確立している。

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