論文の概要: Coherent error induced phase transition
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2506.00650v1
- Date: Sat, 31 May 2025 17:37:57 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2025-06-04 21:47:33.390351
- Title: Coherent error induced phase transition
- Title(参考訳): コヒーレントエラー誘起相転移
- Authors: Hanchen Liu, Xiao Chen,
- Abstract要約: コヒーレントなユニタリ誤差を受ける量子安定化器符号における論理情報の安定性について検討する。
この現象をコヒーレントエラー誘起相転移と呼ぶ。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 3.074411226628252
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: We investigate the stability of logical information in quantum stabilizer codes subject to coherent unitary errors. Beginning with a logical state, we apply a random unitary error channel and subsequently measure stabilizer checks, resulting in a syndrome-dependent post-measurement state. By examining both this syndrome state and the associated syndrome distribution, we identify a phase transition in the behavior of the logical state. Below a critical error threshold pc, the syndrome state remains in the same logical state, enabling successful recovery of the code's logical information via suitable error-correction protocols. Above pc, however, the syndrome state shifts to a different logical state, signaling the breakdown of efficient error correction. Notably, this process can often induce an effective unitary rotation within the logical space. This transition is accompanied by qualitative changes in both the global and local features of the syndrome distribution. We refer to this phenomenon as a coherent error induced phase transition. To illustrate this transition, we present two classes of quantum error correcting code models the toric code and non-local random stabilizer codes thereby shedding light on the design and performance limits of quantum error correction under coherent errors.
- Abstract(参考訳): コヒーレントなユニタリ誤差を受ける量子安定化器符号における論理情報の安定性について検討する。
論理状態から始めると、ランダムなユニタリなエラーチャネルを適用し、次いで安定化器チェックを計測し、症候群依存後状態となる。
この症候群状態と関連する症候群分布の両方を調べることにより、論理状態の挙動の相転移を同定する。
臨界エラー閾値pc以下では、シンドローム状態は同じ論理状態のままであり、適切なエラー訂正プロトコルを通じてコードの論理情報の回復を成功させる。
しかし、pcを超えると、シンドローム状態は異なる論理状態に移行し、効率的な誤り訂正の分解を示唆する。
特に、この過程は論理空間内の効果的なユニタリ回転を誘導することができる。
この遷移は、症候群の分布のグローバルな特徴と局所的な特徴の両方に質的な変化を伴う。
この現象をコヒーレントエラー誘起相転移と呼ぶ。
この遷移を説明するために、トリック符号と非局所ランダム安定化符号をモデル化した量子誤り訂正符号のクラスを2つ提示し、コヒーレントな誤差の下での量子誤り訂正の設計と性能限界に光を当てる。
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