論文の概要: Increasing the distance of topological codes with time vortex defects

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2502.12236v1
• Date: Mon, 17 Feb 2025 19:00:01 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2025-02-19 14:06:46.389689
• Title: Increasing the distance of topological codes with time vortex defects
• Title（参考訳）: 時間渦欠陥を伴う位相符号の距離の増大
• Authors: Gilad Kishony, Erez Berg,
• Abstract要約: 時間渦という時空欠陥を組み込んだ量子誤り訂正符号の修正を提案する。 コードを定義する周期的な測定シーケンスに空間的に異なる遅延を加えることにより、時間渦を挿入する。 最小のVortexコード($30$ qubits)は、Vortexフリーコードを42$ qubitsで上回っていることを実証する。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License:
• Abstract: We propose modifying topological quantum error correcting codes by incorporating space-time defects, termed ``time vortices,'' to reduce the number of physical qubits required to achieve a desired logical error rate. A time vortex is inserted by adding a spatially varying delay to the periodic measurement sequence defining the code such that the delay accumulated on a homologically non-trivial cycle is an integer multiple of the period. We analyze this construction within the framework of the Floquet color code and optimize the embedding of the code on a torus along with the choice of the number of time vortices inserted in each direction. Asymptotically, the vortexed code requires less than half the number of qubits as the vortex-free code to reach a given code distance. We benchmark the performance of the vortexed Floquet color code by Monte Carlo simulations with a circuit-level noise model and demonstrate that the smallest vortexed code (with $30$ qubits) outperforms the vortex-free code with $42$ qubits.
• Abstract（参考訳）: 所望の論理的誤り率を達成するのに必要な物理量子ビットの数を削減するため、時空の欠陥「時渦」を組み込むことで位相的量子誤り訂正符号の修正を提案する。 ホモロジー的に非自明なサイクルに蓄積された遅延が周期の整数倍となるような符号を定義する周期測定シーケンスに空間的に変化した遅延を加えて、時間渦を挿入する。 この構造をフロケットカラーコードのフレームワーク内で解析し、トーラスへのコードの埋め込みを最適化し、各方向に挿入される時間渦の数を選択する。 漸近的に、渦付き符号は与えられた符号距離に達するために渦フリー符号の半分未満の量子ビットを必要とする。 我々は,モンテカルロシミュレーションによるフレケットカラーコードの性能を回路レベルのノイズモデルで評価し,最小の渦付きコード(30$ qubits)が42$ qubitsの渦フリーコードより優れていることを示す。

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