論文の概要: Measurement-free quantum error correction optimized for biased noise

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2505.15669v1
• Date: Wed, 21 May 2025 15:46:13 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2025-05-22 15:42:59.751831
• Title: Measurement-free quantum error correction optimized for biased noise
• Title（参考訳）: バイアスノイズに最適化された測定不要な量子誤差補正
• Authors: Katharina Brechtelsbauer, Friederike Butt, David F. Locher, Santiago Higuera Quintero, Sebastian Weber, Markus Müller, Hans Peter Büchler,
• Abstract要約: ノイズバイアスのある誤差モデルに最適化された普遍ゲートセットの実装と量子誤り訂正のための無測定プロトコルを導出する。 ノイズバイアスは中性原子プラットフォームに適応し、Rydberg相互作用により2ビットと複数ビットのゲートが実現される。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 1.2161145818221
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: In this paper, we derive optimized measurement-free protocols for quantum error correction and the implementation of a universal gate set optimized for an error model that is noise biased . The noise bias is adapted for neutral atom platforms, where two- and multi-qubit gates are realized with Rydberg interactions and are thus expected to be the dominating source of noise. Careful design of the gates allows to further reduce the noise model to Pauli-Z errors. In addition, the presented circuits are robust to arbitrary single-qubit gate errors, and we demonstrate that the break-even point can be significantly improved compared to fully fault-tolerant measurement-free schemes. The obtained logical qubits with their suppressed error rates on logical gate operations can then be used as building blocks in a first step of error correction in order to push the effective error rates below the threshold of a fully fault-tolerant and scalable quantum error correction scheme.
• Abstract（参考訳）: 本稿では,量子誤り訂正のための計測不要プロトコルの最適化と,ノイズバイアスのある誤差モデルに最適化されたユニバーサルゲートセットの実装を導出する。 ノイズバイアスは中性原子プラットフォームに適応しており、2ビットと複数ビットのゲートはライドバーグ相互作用によって実現され、ノイズの支配源となることが期待されている。 ゲートの注意深い設計により、パウリZエラーのノイズモデルをさらに削減することができる。 さらに, 提案回路は任意の単一ビットゲート誤差に対して頑健であり, 完全耐故障測定方式に比べて破壊点が著しく改善可能であることを示す。 得られた論理量子ビットの論理ゲート演算に対する抑制誤差率は、完全なフォールトトレラントでスケーラブルな量子エラー補正スキームのしきい値以下に効率的なエラー率をプッシュするために、エラー修正の第1ステップにおいて、ビルディングブロックとして使用できる。

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