論文の概要: Performance analysis of GKP error correction

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2505.14775v1
• Date: Tue, 20 May 2025 18:00:01 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2025-05-22 15:42:58.686987
• Title: Performance analysis of GKP error correction
• Title（参考訳）: GKP誤り訂正の性能解析
• Authors: Frederik K. Marqversen, Janus H. Wesenberg, Nikolaj T. Zinner, Ulrik L. Andersen,
• Abstract要約: Gottesman-Kitaev-Preskill符号は、ガウス雑音や損失などの連続ノイズの補正に特に有効である。 GKPエラー補正は、Knillエラー補正として知られるテレポーテーションベースの方法や、Steaneエラー補正として知られる量子非復調ベースの手法を用いて実装することができる。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: Quantum error correction is essential for achieving fault-tolerant quantum computing. Gottesman-Kitaev-Preskill (GKP) codes are particularly effective at correcting continuous noise, such as Gaussian noise and loss, and can significantly reduce overhead when concatenated with qubit error-correcting codes like surface codes. GKP error correction can be implemented using either a teleportation-based method, known as Knill error correction, or a quantum non-demolition-based approach, known as Steane error correction. In this work, we conduct a comprehensive performance analysis of these established GKP error correction schemes, deriving an analytical expression for the post-correction GKP squeezing and displacement errors. Our results show that there is flexibility in choosing the entangling gate used with the teleportation-based Knill approach. Furthermore, when implemented using the recently introduced qunaught states, the Knill approach not only achieves superior GKP squeezing compared to other variants but is also the simplest to realize experimentally in the optical domain.
• Abstract（参考訳）: フォールトトレラントな量子コンピューティングを実現するためには、量子エラー補正が不可欠である。 Gottesman-Kitaev-Preskill (GKP) 符号は、ガウスノイズや損失などの連続ノイズの補正に特に有効であり、表面符号のようなクビット誤り訂正符号と結合した場合、オーバーヘッドを大幅に削減することができる。 GKPエラー補正は、Knillエラー補正として知られるテレポーテーションベースの方法や、Steaneエラー補正として知られる量子非復調ベースの手法を用いて実装することができる。 本研究では、これらの確立したGKP誤り訂正スキームの総合的な性能解析を行い、補正後GKPスキューズと変位誤差の解析式を導出する。 テレポーテーションに基づくKnillアプローチで使用するエンタングゲートの選択には柔軟性があることが,本研究の結果から示唆された。 さらに、最近導入されたqunaught状態を用いて実装された場合、Knillアプローチは他の変種よりも優れたGKPスクイーズを実現するだけでなく、光学領域で実験的に実現した最も単純な方法でもある。

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