論文の概要: Adaptive Syndrome Extraction

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2502.14835v1
• Date: Thu, 20 Feb 2025 18:48:32 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2025-02-21 14:27:04.171896
• Title: Adaptive Syndrome Extraction
• Title（参考訳）: アダプティブシンドローム抽出
• Authors: Noah Berthusen, Shi Jie Samuel Tan, Eric Huang, Daniel Gottesman,
• Abstract要約: 適応型シンドローム抽出は、コード性能を改善し、量子誤り訂正サイクル時間を短縮するスキームとして導入する。 非整合符号や非適応型シンドローム抽出と比較して、適応的スキームは論理的誤り率の桁違いで達成される。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 1.9686770963118383
• License:
• Abstract: Device error rates on current quantum computers have improved enough to where demonstrations of error correction below break-even are now possible. Still, the circuits required for quantum error correction introduce significant overhead and sometimes inject more errors than they correct. In this work, we introduce adaptive syndrome extraction as a scheme to improve code performance and reduce the quantum error correction cycle time by measuring only the stabilizer generators that are likely to provide useful syndrome information. We provide a concrete example of the scheme through the [[4,2,2]] code concatenated with a hypergraph product code and a syndrome extraction cycle that uses quantum error detection to modify the syndrome extraction circuits in real time. Compared to non-concatenated codes and non-adaptive syndrome extraction, we find that the adaptive scheme achieves over an order of magnitude lower logical error rates while requiring fewer CNOT gates and physical qubits. Furthermore, we show how to achieve fault-tolerant universal logical computation with [[4,2,2]]-concatenated hypergraph product codes.
• Abstract（参考訳）: 現在の量子コンピュータのデバイスエラー率は十分に改善され、ブレークエクイティ以下のエラー修正のデモが可能になった。 それでも、量子エラー補正に必要な回路は、かなりのオーバーヘッドをもたらし、時には修正よりも多くのエラーを注入する。 本研究では,適応型シンドローム抽出を,有用なシンドローム情報を提供する可能性のある安定化器のみを測定することで,コード性能の向上と量子誤り訂正サイクル時間を短縮する手法として導入する。 本稿では,[4,2,2]]コードとハイパーグラフ製品コードとを連結し,量子エラー検出を用いてシンドローム抽出回路をリアルタイムに修正するシンドローム抽出サイクルを通じて,このスキームの具体例を示す。 非結合型符号や非適応型シンドローム抽出と比較して、適応型スキームはCNOTゲートや物理量子ビットを少なくしながら、桁違いに低い論理誤差率で達成できることがわかった。 さらに,[4,2,2]-連結ハイパーグラフ製品コードを用いて,フォールトトレラントな普遍論理計算を実現する方法を示す。

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