論文の概要: Performance of rotation-symmetric bosonic codes in the presence of random telegraph noise
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2505.08670v1
- Date: Tue, 13 May 2025 15:32:18 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2025-05-14 20:57:54.644924
- Title: Performance of rotation-symmetric bosonic codes in the presence of random telegraph noise
- Title（参考訳）: ランダムな電信ノイズの存在下での回転対称ボソニック符号の性能
- Authors: Adithi Udupa, Timo Hillmann, Rabsan Galib Ahmed, Andrea Smirne, Giulia Ferrini,
- Abstract要約: 連続変動系におけるボソニックモードに対する個人および複数ゆらぎ器の影響を解析する。
ガウス状態の場合、スクイーズや熱ゆらぎは非マルコビアン性を高めないことを示す。
誤り訂正の利点で知られる回転対称ボソニック符号(RSB)では、非マルコビアン性は符号対称性とともに線形に増大する。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: Decoherence in quantum devices, such as qubits and resonators, is often caused by bistable fluctuators modeled as random telegraph noise (RTN), leading to significant dephasing. We analyze the impact of individual and multiple fluctuators on a bosonic mode in continuous variable systems, identifying non-Markovian behavior governed by two timescales: the fluctuator switching rate ($\xi$) and coupling strength ($\nu$). Using the Breuer-Piilo-Laine (BLP) measure, we show that for Gaussian states, squeezing and thermal fluctuations do not enhance non-Markovianity. In contrast, for non-Gaussian states, the measure becomes unbounded. For rotation-symmetric bosonic (RSB) codes, known for their error correction advantages, non-Markovianity grows linearly with code symmetry. We evaluate the performance of RSB codes under simultaneous loss and RTN dephasing. For a teleportation-based Knill error-correction circuit, the codes perform robustly in the Markovian limit. In the non-Markovian regime, the performance depends on the time the error correction is performed for a given codeword. The average gate fidelity of the error-corrected state in this case exhibits oscillations as a function of time due to the oscillatory nature of the dephasing function of the RTN noise; however, for most of the parameter ranges, the values stay above the break-even point. Extending to multiple fluctuators that produce $1/f$ noise, we observe that non-Markovianity decays with increasing fluctuator count, while the performance of RSB codes remains effective with increasing number of fluctuators.
- Abstract（参考訳）: 量子ビットや共振器などの量子デバイスにおけるデコヒーレンスは、しばしばランダム電信ノイズ(RTN)としてモデル化されたバイスタブル変動器によって引き起こされる。
連続変数系のボソニックモードにおける個人および複数ゆらぎ器の影響を解析し、非マルコフ的挙動を2つの時間尺度(ゆらぎ器切替率(\xi$)と結合強度(\nu$)で同定する。
Breuer-Piilo-Laine (BLP) 測定を用いて, ガウス状態の場合, スクイーズおよび熱ゆらぎは非マルコビアン性を高めないことを示す。
対照的に、非ガウス状態の場合、この測度は非有界となる。
誤り訂正の利点で知られる回転対称ボソニック符号(RSB)では、非マルコビアン性は符号対称性とともに線形に増大する。
RSB符号の同時損失とRTNデファス化による性能評価を行った。
テレポーテーションに基づくKnill誤り訂正回路では、符号はマルコフ極限で頑健に動作する。
非マルコフ系では、与えられた符号語に対する誤り訂正の実行時間に依存する。
この場合の誤差補正状態の平均ゲート忠実度は、RTNノイズの劣化関数の振動特性による時間の関数としての振動を示すが、ほとんどのパラメータ範囲では、値が破れ点より上にある。
1/f$の雑音を発生させる複数のゆらぎに拡張すると、非マルコビアン性は変動数の増加とともに減衰し、一方、RSB符号の性能は変動数の増加とともに有効である。
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