Fugu-MT 論文翻訳(概要): Enhancing Decoding Performance using Efficient Error Learning

論文の概要: Enhancing Decoding Performance using Efficient Error Learning

arxiv url: http://arxiv.org/abs/2507.08536v1
Date: Fri, 11 Jul 2025 12:36:30 GMT
ステータス: 翻訳完了
システム内更新日: 2025-07-14 18:03:54.350799
Title: Enhancing Decoding Performance using Efficient Error Learning
Title（参考訳）: 効率的な誤り学習によるデコード性能向上
Authors: Pavithran Iyer, Aditya Jain, Stephen D. Bartlett, Joseph Emerson,
Abstract要約: 量子誤り訂正符号の論理的性能を大幅に向上させることができることを示す。物理的に関係のある様々なエラーモデルの下で、復号符号の大幅な性能向上を示す。
参考スコア（独自算出の注目度）: 0.2678472239880052
License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
Abstract: Lowering the resource overhead needed to achieve fault-tolerant quantum computation is crucial to building scalable quantum computers. We show that adapting conventional maximum likelihood (ML) decoders to a small subset of efficiently learnable physical error characteristics can significantly improve the logical performance of a quantum error-correcting code. Specifically, we leverage error information obtained from efficient characterization methods based on Cycle Error Reconstruction (CER), which yields Pauli error rates on the $n$ qubits of an error-correcting code. Although the total number of Pauli error rates needed to describe a general noise process is exponentially large in $n$, we show that only a few of the largest few Pauli error rates are needed and that a heuristic technique can complete the Pauli error distribution for ML decoding from this restricted dataset. Using these techniques, we demonstrate significant performance improvements for decoding quantum codes under a variety of physically relevant error models. For instance, with CER data that constitute merely $1\%$ of the Pauli error rates in the system, we achieve a $10X$ gain in performance compared to the case where decoding is based solely on the fidelity of the underlying noise process. Our conclusions underscore the promise of recent error characterization methods for improving quantum error correction and lowering overheads.
Abstract（参考訳）: フォールトトレラントな量子計算を実現するために必要なリソースオーバーヘッドを下げることは、スケーラブルな量子コンピュータを構築する上で非常に重要である。量子誤り訂正符号の論理的性能を効率よく学習可能な物理誤差特性の小さな部分集合に適応させることにより,従来の最大度デコーダ(ML)デコーダの論理的性能を著しく向上させることができることを示す。具体的には、CER(Cycle Error Restruction)に基づく効率的な評価手法から得られた誤り情報を利用して、誤り訂正符号の$n$ qubitsに対して、Pauliエラー率を生成する。一般的な雑音過程を記述するのに必要なパウリ誤差率の総数は、指数関数的に$n$であるにもかかわらず、最も少ないパウリ誤り率のごく一部しか必要とせず、この制限されたデータセットから、ヒューリスティックな手法によって、パウリ誤り分布を完了できることが示される。これらの手法を用いることで、様々な物理的エラーモデルの下で量子コードを復号する際の大幅な性能向上を示す。例えば、システム内のパウリ誤差率のたった1\%のCERデータでは、デコードが基礎となるノイズプロセスの忠実性のみに基づいている場合と比較して、性能が10倍に向上する。我々の結論は、近年の量子誤り訂正とオーバーヘッド低減のための誤差評価手法の約束を裏付けるものである。

関連論文リスト

Taming coherent noise with teleportation [0.0]
コヒーレントエラーは、量子コンピューティングと量子誤り訂正におけるいくつかの新しい課題を示す。コヒーレントエラーは、長い回路上で構成的に干渉し、パウリノイズと比較して全体の故障率を大幅に上昇させる。コヒーレントエラー下でのQECの性能を数値的に推定することは困難である。
論文参考訳（メタデータ） (2025-08-07T00:29:08Z)
Leveraging erasure errors in logical qubits with metastable $^{171}$Yb atoms [4.3374029437939114]
量子誤り訂正符号と論理量子ビット回路をメタスタブルな171$Yb量子ビットで示す。核スピン量子ビットのコヒーレント輸送における劣化誤差を強く抑制できることを示す。我々は,中間回路消去測定に基づく復号中に誤り訂正を行い,$[4,2,2]$符号の論理量子ビット符号化を実演する。
論文参考訳（メタデータ） (2025-06-16T17:29:05Z)
Approximate Quantum Error Correction with 1D Log-Depth Circuits [0.824969449883056]
本研究では,2層回路構造を持つ1次元対数深さランダムクリフォード符号化回路に基づいて,量子誤り訂正符号を構築する。誤差補正の不正確さは回路深度とともに指数関数的に低下し,これらの対数深度回路の誤りは無視できることを示した。
論文参考訳（メタデータ） (2025-03-22T12:54:04Z)
Multi-Layer Cycle Benchmarking for high-accuracy error characterization [0.0]
実効パウリ雑音モデルに関連する学習性を改善するために,MLCB(Multi-Layer Cycle Benchmarking)を導入する。現実的なシナリオでは、MLCBは難解な自由度を最大75%まで低減し、スパースなパウリ・リンドブラッドノイズモデルの精度を向上させることができる。以上の結果から,MLCBは精度の高いノイズ評価と量子計算の改善を目的とした,スケーラブルで実用的なツールとして注目されている。
論文参考訳（メタデータ） (2024-12-12T15:00:31Z)
Fast Flux-Activated Leakage Reduction for Superconducting Quantum Circuits [84.60542868688235]
量子ビット実装のマルチレベル構造から生じる計算部分空間から漏れること。パラメトリックフラックス変調を用いた超伝導量子ビットの資源効率向上のためのユニバーサルリーク低減ユニットを提案する。繰り返し重み付け安定化器測定におけるリーク低減ユニットの使用により,検出されたエラーの総数を,スケーラブルな方法で削減できることを実証した。
論文参考訳（メタデータ） (2023-09-13T16:21:32Z)
Compilation of a simple chemistry application to quantum error correction primitives [44.99833362998488]
我々は、最小限の化学例に基づいて、フォールトトレラントに量子位相推定を行うために必要な資源を推定する。単純な化学回路でさえも1000キュービットと2300の量子誤差補正ラウンドを必要とすることがわかった。
論文参考訳（メタデータ） (2023-07-06T18:00:10Z)
Deep Quantum Error Correction [73.54643419792453]
量子誤り訂正符号(QECC)は、量子コンピューティングのポテンシャルを実現するための鍵となる要素である。本研究では,新しいエンペンド・ツー・エンドの量子誤りデコーダを効率的に訓練する。提案手法は,最先端の精度を実現することにより,QECCのニューラルデコーダのパワーを実証する。
論文参考訳（メタデータ） (2023-01-27T08:16:26Z)
Suppressing quantum errors by scaling a surface code logical qubit [147.2624260358795]
複数のコードサイズにわたる論理量子ビット性能のスケーリングの測定について報告する。超伝導量子ビット系は、量子ビット数の増加による追加誤差を克服するのに十分な性能を有する。量子誤り訂正は量子ビット数が増加するにつれて性能が向上し始める。
論文参考訳（メタデータ） (2022-07-13T18:00:02Z)
Measuring NISQ Gate-Based Qubit Stability Using a 1+1 Field Theory and Cycle Benchmarking [50.8020641352841]
量子ハードウェアプラットフォーム上でのコヒーレントエラーを, サンプルユーザアプリケーションとして, 横フィールドIsing Model Hamiltonianを用いて検討した。プロセッサ上の物理位置の異なる量子ビット群に対する、日中および日中キュービット校正ドリフトと量子回路配置の影響を同定する。また,これらの測定値が,これらの種類の誤差をよりよく理解し,量子計算の正確性を評価するための取り組みを改善する方法についても論じる。
論文参考訳（メタデータ） (2022-01-08T23:12:55Z)
Fundamental limits of quantum error mitigation [0.0]
本稿では, サンプリングオーバーヘッドの関数として, 誤差軽減アルゴリズムが計算誤差を低減する方法を示す。この結果から、与えられた量子誤り軽減戦略が最適であり、改善の余地があるかどうかを識別する手段が提供される。
論文参考訳（メタデータ） (2021-09-09T17:56:14Z)
Exponential suppression of bit or phase flip errors with repetitive error correction [56.362599585843085]
最先端の量子プラットフォームは通常、物理的エラーレートが10～3ドル近くである。量子誤り訂正(QEC)は、多くの物理量子ビットに量子論理情報を分散することで、この分割を橋渡しすることを約束する。超伝導量子ビットの2次元格子に埋め込まれた1次元繰り返し符号を実装し、ビットまたは位相フリップ誤差の指数的抑制を示す。
論文参考訳（メタデータ） (2021-02-11T17:11:20Z)
Fast Estimation of Sparse Quantum Noise [1.933681537640272]
我々は、$s$非ゼロパウリ誤差率を$s$スパース、$n$量子パウリノイズチャネルで推定する実用的なアルゴリズムを提案する。我々は,IBM 14-qubit 超伝導デバイスのデータに対して,単純化されたクリフォード回路を用いたアルゴリズムのバージョンを実験的に検証した。
論文参考訳（メタデータ） (2020-07-15T18:00:01Z)
Deterministic correction of qubit loss [48.43720700248091]
量子ビットの損失は、大規模かつフォールトトレラントな量子情報プロセッサに対する根本的な障害の1つである。トポロジカル曲面符号の最小インスタンスに対して、量子ビット損失検出と補正の完全なサイクルの実装を実験的に実証した。
論文参考訳（メタデータ） (2020-02-21T19:48:53Z)

関連論文リストは本サイト内にある論文のタイトル・アブストラクトから自動的に作成しています。

指定された論文の情報です。
本サイトの運営者は本サイト（すべての情報・翻訳含む）の品質を保証せず、本サイト（すべての情報・翻訳含む）を使用して発生したあらゆる結果について一切の責任を負いません。