論文の概要: Fermion-to-qubit encodings with arbitrary code distance
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2505.02916v2
- Date: Tue, 20 May 2025 14:55:00 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2025-05-21 14:49:52.155129
- Title: Fermion-to-qubit encodings with arbitrary code distance
- Title（参考訳）: 任意の符号距離を持つフェルミオン・ツー・キュービット符号化
- Authors: Manuel G. Algaba, Miha Papič, Inés de Vega, Alessio Calzona, Fedor Šimkovic IV,
- Abstract要約: 本研究では,1次元と2次元の局所フェルミオン・量子ビット符号化の符号距離を安定化器の重みを増大させることなく拡張できるフレームワークを提案する。
これは、トポロジ的欠陥の形で、低距離エンコーディングを表面コードに埋め込むことによって達成される。
我々の戦略は、LEを6.6.6カラーコードに明示的に埋め込むことによって、他のトポロジコードにも拡張可能であることを示す。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: We introduce a framework which allows to systematically and arbitrarily scale the code distance of local fermion-to-qubit encodings in one and two dimensions without growing the weights of stabilizers. This is achieved by embedding low-distance encodings into the surface code in the form of topological defects. We introduce a family of Ladder Encodings (LE), which is optimal in the sense that the code distance is equal to the weights of density and nearest-neighbor hopping operators of a one-dimensional Fermi-Hubbard model. In two dimensions, we show how to scale the code distance of LE as well as other low-distance encodings such as Verstraete-Cirac and Derby-Klassen. We further introduce Perforated Encodings, which locally encode two fermionic spin modes within the same surface code structure. We show that our strategy is also extendable to other topological codes by explicitly embedding the LE into a 6.6.6 color code.
- Abstract（参考訳）: 安定化器の重みを増大させることなく,局所フェルミオン-量子符号化の符号距離を1次元と2次元で体系的に任意に拡張できるフレームワークを提案する。
これは、トポロジ的欠陥の形で、低距離エンコーディングを表面コードに埋め込むことによって達成される。
本稿では,1次元フェルミ・ハバードモデルの密度と近傍ホッピング作用素の重みに符号距離が等しいという意味で最適であるLadder Encodings (LE) のファミリーを紹介する。
2次元では、LEの符号距離と、Verstraete-CiracやDerby-Klassenのような低距離符号化のスケーリング方法を示す。
さらに、同じ表面コード構造内の2つのフェルミオンスピンモードを局所的に符号化するPerforated Encodingsを導入する。
我々の戦略は、LEを6.6.6カラーコードに明示的に埋め込むことによって、他のトポロジコードにも拡張可能であることを示す。
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