論文の概要: Characterization of syndrome-dependent logical noise in detector regions

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2508.08188v1
• Date: Mon, 11 Aug 2025 17:07:54 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2025-08-12 21:23:29.226748
• Title: Characterization of syndrome-dependent logical noise in detector regions
• Title（参考訳）: 検出器領域におけるシンドローム依存的論理ノイズの解析
• Authors: Matthew Girling, Ben Criger, Cristina Cirstoiu,
• Abstract要約: 本稿では,2つ以上のシンドローム抽出装置からなる検出器領域と関連する論理的パウリチャネルを直接推定するプロトコルを提案する。 我々は,この新たなプロトコルを,閉じ込められたイオンデバイスであるQuantinuum H1-1を用いて,小さなエラー検出コード上で検証する。
• 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: Characterizing how quantum error correction circuits behave under realistic hardware noise is essential for testing the premises that enable scalable fault tolerance. Logical error rates conditioned on syndrome outcomes are needed to enable noise-aware decoding and validate threshold-relevant assumptions. We introduce a protocol to directly estimate the logical Pauli channels (and pure errors) associated with detector regions formed of two or more syndrome extraction gadgets, conditioned on observing a particular parity in the syndrome outcomes. The method is SPAM-robust and most suitable for flag-based syndrome measurement schemes. For classical processing of the experimental data we implement a Bayesian modelling approach. We validate this new protocol on a small error-detecting code using Quantinuum H1-1, a trapped-ion device, and demonstrate that several noise diagnostic tests for fault tolerance improve significantly when using noise tailoring and mitigation strategies, such as swapped measurements for leakage protection, and Pauli frame randomization.
• Abstract（参考訳）: 現実的なハードウェアノイズの下で量子エラー補正回路がどのように振る舞うかを特徴付けることは、スケーラブルなフォールトトレランスを実現する前提をテストする上で不可欠である。 ノイズ認識復号化としきい値関連仮定の検証を実現するためには,症候群の結果に規定された論理的誤り率が必要である。 本研究では,2つ以上の症候群抽出ガジェットからなる検出領域と関連する論理的パウリチャネル(および純粋な誤り)を直接推定するプロトコルを導入する。 この方法はSPAMロバストであり、フラグベースの症候群測定スキームに最も適している。 実験データの古典的な処理のために、ベイズ的モデリングアプローチを実装している。 我々は, 捕捉イオン装置であるQuantinuum H1-1を用いた小さな誤り検出コード上で, 新たなプロトコルの有効性を検証し, 漏洩防止のためのスワップ計測やPauliフレームランダム化など, ノイズ調整および緩和戦略を用いることで, 耐故障性に関するいくつかのノイズ診断試験が大幅に改善されることを実証した。

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