論文の概要: Fold-transversal surface code cultivation
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2509.05212v1
- Date: Fri, 05 Sep 2025 16:14:46 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2025-09-08 14:27:25.64923
- Title: Fold-transversal surface code cultivation
- Title(参考訳): Fold-Transversal Surface Code 培養
- Authors: Kaavya Sahay, Pei-Kai Tsai, Kathleen Chang, Qile Su, Thomas B. Smith, Shraddha Singh, Shruti Puri,
- Abstract要約: マジックステート栽培は、普遍量子計算のための超高忠実度非クリフォード資源状態を作成するためのプロトコルである。
回転しない表面符号の折り畳み変換アダマールを計測する新しい栽培法を提案する。
このアプローチは、マジックステートの栽培において、既知の最低時空のオーバーヘッドを実現する。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 0.5488290895559226
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: Magic state cultivation is a state-of-the-art protocol to prepare ultra-high fidelity non-Clifford resource states for universal quantum computation. It offers a significant reduction in spacetime overhead compared to traditional magic state distillation techniques. Cultivation protocols involve measuring a transversal logical Clifford operator on an initial small-distance code and then rapidly growing to a larger-distance code. In this work, we present a new cultivation scheme in which we measure the fold-transversal Hadamard of the unrotated surface code, and leverage unitary techniques to grow within the surface code family. Using both stabilizer and state vector simulations we find that this approach achieves the lowest known spacetime overhead for magic state cultivation. Practical implementation of our protocol is best suited to architectures with non-local connectivity, showing the strength of architectures where such connectivity is readily available.
- Abstract(参考訳): マジックステート栽培は、普遍量子計算のための超高忠実性非クリフォード資源状態を作成するための最先端プロトコルである。
従来のマジックステート蒸留技術と比較して、時空のオーバーヘッドが大幅に減少する。
培養プロトコルは、最初の小さな距離コード上で超越論理クリフォード演算子を測定し、その後急速に大きな距離コードへと成長する。
本研究では, 回転しない表面符号の折り曲げ変形を計測し, 単元的手法を活用して表面符号系内で成長させる新しい栽培手法を提案する。
安定化器と状態ベクトルシミュレーションの両方を用いて、この手法はマジック状態の栽培において最も低い時空オーバーヘッドを達成する。
我々のプロトコルの実践的実装は、非ローカル接続のアーキテクチャに最も適しており、そのような接続が容易に利用できるアーキテクチャの強みを示している。
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