論文の概要: Quantum Dual Extended Hamming Code Immune to Collective Coherent Errors

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2503.05249v1
• Date: Fri, 07 Mar 2025 09:05:43 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2025-03-10 19:13:14.939007
• Title: Quantum Dual Extended Hamming Code Immune to Collective Coherent Errors
• Title（参考訳）: 集団コヒーレントエラーに対する量子双対ハミングコード免疫
• Authors: En-Jui Chang,
• Abstract要約: 量子誤り訂正(QEC)は、様々なエラーソースから量子情報を保護するために重要である。 本稿では,パラメータが$[2,1,4]の定数励起(CE)安定化符号を新たに提案する。 本研究は, 実用的な量子コンピューティングに適した高速耐故障性QECスキームの開発に寄与する。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.5439020425819
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: Quantum error correction (QEC) is crucial for protecting quantum information from various error sources, including collective coherent errors and depolarizing noise. In this work, we propose a novel family of constant excitation (CE) stabilizer codes with parameters $[[2^{r+1}, 2^r-(r+1), 4]]$. These codes are constructed by concatenating an inner complemented dual-rail (CDR) code with a classical outer $[2^r, 2^r-(r+1), 4]$ extended Hamming code. Our smallest instance, the CE $[[8,1,4]]$ code, improves upon the previously known CE $[[8,1,3]]$ code by increasing the code distance from 3 to 4, thereby enhancing its error-correcting capability. The combination of the extended Hamming code with the CDR structure allows for robust differentiation between bit-flip ($X$) and phase-flip ($Z$) errors. Our results contribute to the ongoing development of high-rate, fault-tolerant QEC schemes suitable for practical quantum computing.
• Abstract（参考訳）: 量子誤り訂正(QEC)は、集合的コヒーレントエラーや非分極ノイズを含む様々なエラー源から量子情報を保護するために重要である。 本研究では,パラメータ $[[2^{r+1}, 2^r-(r+1), 4]]$ の定数励起(CE)安定化符号を新たに提案する。 これらのコードは、内部補完されたデュアルレール(CDR)コードと古典的な外部の$[2^r, 2^r-(r+1), 4]$拡張ハミングコードとを連結することによって構成される。 私たちの最小のインスタンスであるCE $[[8,1,4]]$のコードは、以前知られていたCE $[[8,1,3]$のコードを改善します。 拡張されたハミング符号とCDR構造を組み合わせることで、ビットフリップ(X$)と位相フリップ(Z$)のエラーを堅牢に区別することができる。 本研究は,実用的な量子コンピューティングに適した高速耐故障性QECスキームの開発に寄与する。

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