論文の概要: Assessing Teleportation of Logical Qubits in a Distributed Quantum Architecture under Error Correction

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2504.05611v1
• Date: Tue, 08 Apr 2025 01:56:19 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2025-04-09 13:29:24.692901
• Title: Assessing Teleportation of Logical Qubits in a Distributed Quantum Architecture under Error Correction
• Title（参考訳）: 誤り訂正下における分散量子アーキテクチャにおける論理量子ビットのテレポーテーションの評価
• Authors: John Stack, Ming Wang, Frank Mueller,
• Abstract要約: 短期的なネットワークノイズであっても,論理量子ビットは論理誤り率が非常に低いノード間で伝送可能であることを示す。 回路レベルのシミュレーションを用いて10-1ドルから10-6ドルまでの物理・ネットワークノイズ状態を評価する。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 4.352368481242436
• License:
• Abstract: Quantum computing is facing challenges in terms of scaling to thousands of qubits and implementing quantum error correction (QEC). Scaling efforts focus on connecting multiple smaller quantum devices in a distributed manner while error correction, as a means to overcome noisy physical qubits, is being addressed by developing denser codes with protocols for logical qubits and logical quantum gates. Teleportation of quantum states becomes an important operation as it transfers states from one node to another node within a distributed device. For physical qubits, today's high quantum network noise rates prevent the teleportation of states with useful accuracy. By employing QEC, we show that logical qubits can be teleported between nodes under Surface Code and qLDPC encodings with very low logical error rates, even with network noise in near-term regimes. We use circuit-level simulations to assess physical and network noise regimes ranging from $10^{-1}$ to $10^{-6}$. This is a wider range than typically studied in circuit level simulations and understanding the behavior of QEC codes in these regimes is necessary for achieving accurate computation.
• Abstract（参考訳）: 量子コンピューティングは、数千の量子ビットへのスケーリングと量子エラー補正(QEC)の実装において、課題に直面している。 スケーリングの取り組みは、ノイズの多い物理量子ビットを克服する手段として、複数の小さな量子デバイスを分散的に接続することに焦点を当て、論理量子ビットと論理量子ゲートのプロトコルでより密集したコードを開発することで解決されている。 量子状態のテレポーテーションは、あるノードから分散デバイス内の別のノードに状態を転送するときに重要な操作となる。 物理量子ビットの場合、今日の高量子ネットワークノイズレートは、有効な精度で状態のテレポーテーションを妨げる。 QECを用いることで、短期のネットワークノイズであっても、Surface CodeとqLDPCエンコーディングのノード間で論理量子ビットをテレポートできることが示される。 回路レベルのシミュレーションを用いて,10^{-1}$から10^{-6}$までの物理およびネットワークノイズ状態を評価する。 これは、回路レベルのシミュレーションや、これらのレシエーションにおけるQEC符号の挙動の理解において、正確な計算を行うために必要となる幅広い範囲である。

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