論文の概要: Quantum error correction via multi-particle discrete-time quantum walk

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2504.07941v1
• Date: Thu, 10 Apr 2025 17:51:39 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2025-04-11 12:24:30.444499
• Title: Quantum error correction via multi-particle discrete-time quantum walk
• Title（参考訳）: 多粒子離散時間量子ウォークによる量子誤差補正
• Authors: Ryo Asaka, Ryusei Minamikawa,
• Abstract要約: ネスト正方形上に定義された多粒子量子ウォークを用いた量子誤り訂正手法を提案する。 このモデルでは、各粒子は3つの離散時間ステップの反復を通してそれぞれの正方形内を移動する。 ゲージ対称性を利用して、符号化された情報に対する冗長な符号化、誤り訂正、任意の操作を実現する。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License:
• Abstract: We propose a scheme of quantum error correction that employs a multi-particle quantum walk defined on nested squares, each hosting a single particle. In this model, each particle moves within its own distinct square through iterations of three discrete-time steps. First, a particle updates its two-level internal {\it coin} state. Next, it either moves to an adjacent vertex or stays put, depending on the outcome. Finally, it interacts with another particle if these particles arrive at the nearest-neighbor vertices of the two adjacent squares, acquiring a phase factor of $-1$. Because a single particle represents a three-qubit state through its position and coin state, Shor's nine-qubit code is implemented using only three particles, with two additional particles for syndrome measurement. Furthermore, by exploiting gauge symmetry, our scheme achieves redundant encoding, error correction, and arbitrary operations on the encoded information using only nearest-neighbor interactions.
• Abstract（参考訳）: ネストされた正方形上に定義された多粒子量子ウォークを用いて,それぞれ1つの粒子をホストする量子誤差補正手法を提案する。 このモデルでは、各粒子は3つの離散時間ステップの反復を通してそれぞれの正方形内を移動する。 第一に、粒子はその2レベル内部 {\it coin} 状態を更新する。 次に、隣接する頂点に移動するか、結果に応じて配置される。 最後に、これらの粒子が隣り合う2つの正方形の頂点に着くと、別の粒子と相互作用し、位相係数は1$である。 単一粒子はその位置とコイン状態を通して3量子状態を表すため、ショアの9量子符号は3つの粒子のみを用いて実装され、さらに2つの粒子がシンドローム測定に用いられる。 さらに、ゲージ対称性を利用して、最寄りの相互作用のみを用いた符号化情報に対する冗長符号化、誤り訂正、任意の操作を実現する。

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