論文の概要: A robust phase of continuous transversal gates in quantum stabilizer codes
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2510.01319v1
- Date: Wed, 01 Oct 2025 18:00:02 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2025-10-03 21:54:12.814624
- Title: A robust phase of continuous transversal gates in quantum stabilizer codes
- Title（参考訳）: 量子安定化器符号における連続反転ゲートのロバスト位相
- Authors: Eric Huang, Pierre-Gabriel Rozon, Arpit Dua, Sarang Gopalakrishnan, Michael J. Gullans,
- Abstract要約: 量子誤り訂正符号は、符号化された論理情報を誤りから保護する。
トランスバーサルゲートは論理量子ビットを操作する自然なフォールトトレラントな方法であるが、それ自体は普遍的ではない。
これを利用して、連続角論理回転のための単純なフォールトトレラントプロトコルを設計する。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.7340017786387766
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: A quantum error correcting code protects encoded logical information against errors. Transversal gates are a naturally fault-tolerant way to manipulate logical qubits but cannot be universal themselves. Protocols such as magic state distillation are needed to achieve universality via measurements and postselection. A phase is a region of parameter space with smoothly varying large-scale statistical properties except at its boundaries. Here, we find a phase of continuously tunable logical unitaries for the surface code implemented by transversal operations and decoding that is robust against dephasing errors. The logical unitaries in this phase have an infidelity that is exponentially suppressed in the code distance compared to their rotation angles. We exploit this to design a simple fault-tolerant protocol for continuous-angle logical rotations. This lowers the overhead for applications requiring many small-angle rotations such as quantum simulation.
- Abstract（参考訳）: 量子誤り訂正符号は、符号化された論理情報を誤りから保護する。
トランスバーサルゲートは論理量子ビットを操作する自然なフォールトトレラントな方法であるが、それ自体は普遍的ではない。
測定やポストセレクションを通じて普遍性を達成するためには、マジックステート蒸留のようなプロトコルが必要である。
位相はパラメータ空間の領域であり、その境界を除いて大きな統計的性質が滑らかに変化する。
ここでは、逆演算や復号化によって実装される表面コードに対して、連続的に変更可能な論理的ユニタリの位相を求める。
この相の論理的ユニタリは、その回転角と比較して符号距離において指数関数的に抑制される不完全性を有する。
これを利用して、連続角論理回転のための単純なフォールトトレラントプロトコルを設計する。
これにより、量子シミュレーションのような多くの小角回転を必要とするアプリケーションのオーバーヘッドが小さくなる。
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