論文の概要: Engineering CSS surgery: a fault-tolerant CNOT for any CSS codes
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2505.01370v1
- Date: Fri, 02 May 2025 16:17:47 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2025-05-05 17:21:20.08335
- Title: Engineering CSS surgery: a fault-tolerant CNOT for any CSS codes
- Title（参考訳）: エンジニアリングCSS手術:任意のCSSコードに対するフォールトトレラントなCNOT
- Authors: Clément Poirson, Joschka Roffe, Robert I. Booth,
- Abstract要約: 我々は,CowtanとBurtonの手術法に基づく量子誤り訂正符号に論理を実装するためのフレームワークを提案する[CB24]。
身体レベルでは,手術に必要なすべてのデータをカプセル化するサブコードの概念を導入する。
論理レベルでは、ホモロジー代数を利用して、任意の手術プロトコルによって引き起こされる論理的操作を追跡することができる。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.6144680854063939
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: We introduce a framework for implementing logic in CSS-style quantum error correction codes, building on the surgery methods of Cowtan and Burton [CB24]. Our approach offers a systematic methodology for designing and analysing surgery protocols. At the physical level, we introduce the concept of subcodes, which encapsulate all the necessary data for performing surgery. At the logical level, leveraging homological algebra, subcodes enable us to track the logical operations induced by any surgery protocol, regardless of the choice of logical operator basis. In particular, we make no assumptions on the structure of the logical operators of the codes, eschew the irreducibility assumption that has been necessary in other formulations of surgery for CSS codes [Coh+22; Cro+24; ZL24]. As a proof of concept, we develop a surgery protocol inspired by lattice surgery that implements a logical CNOT gate between any two logical qubits. Applicable to any CSS code, this protocol is highly versatile and we argue the fault-tolerance.
- Abstract（参考訳）: 本稿では,Cowtan と Burton [CB24] の手術法に基づいて,CSS スタイルの量子誤り訂正符号に論理を実装するフレームワークを提案する。
本手法は手術プロトコルの設計と解析のための体系的な方法論を提供する。
身体レベルでは,手術に必要なすべてのデータをカプセル化するサブコードの概念を導入する。
論理レベルでは、ホモロジー代数を利用して、任意の手術プロトコルによって引き起こされる論理演算を、論理演算子基底の選択に関係なく追跡することができる。
特に、CSS符号の他の定式化に必要であった既約性仮定(Coh+22, Cro+24, ZL24]を、符号の論理演算子の構造について仮定しない。
概念実証として,2つの論理量子ビット間の論理的CNOTゲートを実装する格子手術に着想を得た手術プロトコルを開発する。
CSSコードに適用可能なこのプロトコルは非常に汎用性が高く、フォールトトレランスを議論しています。
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