論文の概要: Optimized noise-resilient surface code teleportation interfaces
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2503.04968v1
- Date: Thu, 06 Mar 2025 21:00:28 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2025-03-10 12:22:12.566676
- Title: Optimized noise-resilient surface code teleportation interfaces
- Title(参考訳): 最適雑音-弾性表面符号テレポーテーションインタフェース
- Authors: Mohamed A. Shalby, Renyu Wang, Denis Sedov, Leonid P. Pryadko,
- Abstract要約: インターフェースエラー率を大幅に高めたにもかかわらず, 表面符号は耐障害性を維持したままである。
我々は、回転した表面コードと回転していない表面コードの両方に対して、直接ノイズリンク、ゲートテレポーテーション、CAT状態ガジェットの3つの戦略を比較した。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 1.301995053989386
- License:
- Abstract: Connecting two surface-code patches may require significantly higher noise at the interface. We show, via circuit-level simulations under a depolarizing noise model with idle errors, that surface codes remain fault tolerant despite substantially elevated interface error rates. Specifically, we compare three strategies -- direct noisy links, gate teleportation, and a CAT-state gadget -- for both rotated and unrotated surface codes, and demonstrate that careful design can mitigate hook errors in each case so that the full code distance is preserved for both $X$ and $Z$. Although these methods differ in space and time overhead and performance, each offers a viable route to modular surface-code architectures. Our results, obtained with Stim and PyMatching, confirm that high-noise interfaces can be integrated fault-tolerantly without compromising the code's essential properties, indicating that fault-tolerant scaling of error-corrected modular devices is within reach with current technology.
- Abstract(参考訳): 2つの表面コードパッチを接続するには、インターフェースのノイズが大幅に高くなる可能性がある。
アイドル誤差を伴う非偏極ノイズモデルの下での回路レベルシミュレーションにより, 界面誤り率を大幅に高めたにもかかわらず, 表面符号は耐故障性を維持していることを示す。
具体的には、ローテーションされた表面コードとローテーションされていない表面コードの両方に対して、ダイレクトノイズリンク、ゲートテレポーテーション、CAT-state ガジェットの3つの戦略を比較し、慎重に設計することで、各ケースにおけるフックエラーを軽減し、完全なコード距離を$X$と$Z$で保存できることを示します。
これらの手法は、空間と時間的オーバーヘッドと性能が異なるが、それぞれがモジュラー・サーフェス・コード・アーキテクチャへの実行可能なルートを提供する。
Stim と PyMatching で得られた結果から,コードの本質的特性を損なうことなく,高ノイズインタフェースをフォールトトレラントに統合できることが確認された。
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