論文の概要: Excising dead components in the surface code using minimally invasive alterations: A performance study
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2508.04786v1
- Date: Wed, 06 Aug 2025 18:02:25 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2025-08-08 18:59:39.606505
- Title: Excising dead components in the surface code using minimally invasive alterations: A performance study
- Title（参考訳）: 最小侵襲的変化を用いた表面コードにおけるデッドコンポーネントの実行:性能研究
- Authors: Ryan V. Mishmash, Vadym Kliuchnikov, Juan Bello-Rivas, Adam Paetznick, David Aasen, Christina Knapp, Yue Wu, Bela Bauer, Marcus P. da Silva, Parsa Bonderson,
- Abstract要約: 固体量子ビットでは、量子エラー訂正プロトコルは、(i)デッドコンポーネントなしで同じネイティブな演算セットを使用し、(ii)関数コンポーネントのサルベージを最大化し、(iii)一貫したグローバルな演算スケジュールを使用するのが理想である。
我々は,回路レベルの雑音下でのデッドコンポーネントの存在下で,このペアワイズ計測に基づくサーフェスコードプロトコルの提案を広範囲に数値シミュレーションする。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 2.3824181818254027
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: The physical implementation of a large-scale error-corrected quantum processor will necessarily need to mitigate the presence of defective (thereby "dead") physical components in its operation, for example, identified during bring-up of the device or detected in the middle of a computation. In the context of solid-state qubits, the quantum error correcting protocol operating in the presence of dead components should ideally (i) use the same native operation set as that without dead components, (ii) maximize salvaging of functional components, and (iii) use a consistent global operating schedule which optimizes logical qubit performance and is compatible with the control requirements of the system. The scheme proposed by Grans-Samuelsson et al. [Quantum 8, 1429 (2024)] satisfies all three of these criteria: it effectively excises (cuts out) dead components from the surface code using minimally invasive alterations (MIA). We conduct extensive numerical simulations of this proposal for the pairwise-measurement-based surface code protocol in the presence of dead components under circuit-level noise. To that end, we also describe techniques to automatically construct performant check (detector) bases directly from circuits without manual circuit annotation, which may be of independent interest. Both the MIA scheme and this automated check basis computation can be readily used with measurement-based as well as CNOT-based circuits, and the results presented here demonstrate state-of-the-art performance.
- Abstract（参考訳）: 大規模なエラー訂正量子プロセッサの物理的実装は、その操作において欠陥のある(その"デッド"によって)物理コンポーネントの存在を緩和する必要がある。
固体量子ビットの文脈では、デッドコンポーネントの存在下で動作している量子エラー補正プロトコルは理想的に行うべきである。
i) デッドコンポーネントなしで同じネイティブ操作セットを使用する。
二 機能成分の蓄積を最大にする、及び
三 論理キュービット性能を最適化し、システムの制御要件に適合する一貫したグローバルな動作スケジュールを使用する。
Grans-Samuelsson et al [Quantum 8, 1429 (2024)] によって提案されたスキームは、これら3つの基準をすべて満足している。
我々は,回路レベルの雑音下でのデッドコンポーネントの存在下で,このペアワイズ計測に基づくサーフェスコードプロトコルの提案を広範囲に数値シミュレーションする。
そこで本研究では,手動の回路アノテーションを使わずに,動作チェック(検出者)ベースを回路から直接構築する手法についても述べる。
MIAスキームとこの自動チェックベース計算は、CNOTベースの回路と同様に測定ベースでも容易に利用でき、その結果は最先端の性能を示している。
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