論文の概要: Order-of-magnitude extension of qubit lifetimes with a decoherence-free subspace quantum error correction code

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2503.22107v1
• Date: Fri, 28 Mar 2025 02:58:34 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2025-03-31 15:29:02.496768
• Title: Order-of-magnitude extension of qubit lifetimes with a decoherence-free subspace quantum error correction code
• Title（参考訳）: デコヒーレンスフリー部分空間量子誤り訂正符号を用いた量子ビット寿命の次数-次数拡張
• Authors: Shival Dasu, Ben Criger, Cameron Foltz, Justin A. Gerber, Christopher N. Gilbreth, Kevin Gilmore, Craig A. Holliman, Nathan K. Lysne, Alistair. R. Milne, Daichi Okuno, Grahame Vittorini, David Hayes,
• Abstract要約: 我々はデコヒーレンスフリーのサブスペース量子誤り訂正符号を用いた堅牢な量子メモリ設計について報告する。 得られた符号化方式は、長いプローブ時間で特徴付けられ、物理量子ビットに比べて1桁以上メモリ時間を拡張することが示されている。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License:
• Abstract: Constructing an efficient and robust quantum memory is central to the challenge of engineering feasible quantum computer architectures. Quantum error correction codes can solve this problem in theory, but without careful design it can introduce daunting requirements that call for machines many orders of magnitude larger than what is available today. Bringing these requirements down can often be achieved by tailoring the codes to mitigate the specific forms of noise known to be present. Using a Quantinuum H1 quantum computer, we report on a robust quantum memory design using a concatenated code, with the low-level code designed to mitigate the dominant source of memory error, and a higher-level error correction scheme to enable robust computation. The resulting encoding scheme, known as a decoherence-free subspace quantum error correction code, is characterized for long probe times, and shown to extend the memory time by over an order of magnitude compared to physical qubits.
• Abstract（参考訳）: 効率的で堅牢な量子メモリの構築は、工学的に実現可能な量子コンピュータアーキテクチャの課題の中心である。 量子エラー訂正符号は理論上はこの問題を解くことができるが、注意深い設計がなければ、現在利用可能なものよりも数桁大きいマシンに要求される、恐ろしい要求を導入することができる。 これらの要求を下ろすには、コードを調整することで、現在知られている特定の種類のノイズを軽減することで、しばしば達成される。 量子H1量子コンピュータを用いて、連結符号を用いたロバストな量子メモリ設計を報告し、メモリエラーの主原因を緩和するために設計された低レベルコードと、ロバストな計算を可能にする高レベルなエラー補正方式について述べる。 この符号化方式はデコヒーレンスフリーのサブスペース量子誤り訂正符号(英語版)と呼ばれ、長いプローブ時間で特徴付けられ、物理量子ビットと比較して桁違いにメモリ時間を延ばすことが示されている。

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