論文の概要: Scalable accuracy gains from postselection in quantum error correcting codes
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2510.05222v1
- Date: Mon, 06 Oct 2025 18:00:47 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2025-10-08 17:57:07.927138
- Title: Scalable accuracy gains from postselection in quantum error correcting codes
- Title（参考訳）: 量子誤り訂正符号におけるポストセレクションによるスケーラブルな精度向上
- Authors: Hongkun Chen, Daohong Xu, Grace M. Sommers, David A. Huse, Jeff D. Thompson, Sarang Gopalakrishnan,
- Abstract要約: トーリック符号における観察された症候群間の論理的故障率の統計的分布について検討した。
一般に、論理誤差率を$p_f$から$p_fb$に抑えることができる。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: Decoding stabilizer codes such as the surface and toric codes involves evaluating free-energy differences in a disordered statistical mechanics model, in which the randomness comes from the observed pattern of error syndromes. We study the statistical distribution of logical failure rates across observed syndromes in the toric code, and show that, within the coding phase, logical failures are predominantly caused by exponentially unlikely syndromes. Therefore, postselecting on not seeing these exponentially unlikely syndrome patterns offers a scalable accuracy gain. In general, the logical error rate can be suppressed from $p_f$ to $p_f^b$, where $b \geq 2$ in general; in the specific case of the toric code with perfect syndrome measurements, we find numerically that $b = 3.1(1)$. Our arguments apply to general topological stabilizer codes, and can be extended to more general settings as long as the decoding failure probability obeys a large deviation principle.
- Abstract（参考訳）: 表面やトーリック符号などの安定化符号の復号には、異常な統計力学モデルにおける自由エネルギー差の評価が含まれる。
トーリック符号における観測された症候群間の論理的失敗率の統計的分布について検討し、符号化段階において、論理的失敗は指数関数的に不可能な症候群によって主に引き起こされることを示す。
したがって、これらの指数的にありそうもないシンドロームパターンを見ないポストセレクションは、スケーラブルな精度向上をもたらす。
一般に、論理誤差率は$p_f$から$p_f^b$に抑えられるが、一般に$b \geq 2$であり、完全なシンドローム測定を持つトーリック符号の場合、$b = 3.1(1)$となる。
我々の議論は、一般的な位相安定化符号に適用され、復号失敗確率が大きな偏差原理に従う限り、より一般的な設定にまで拡張できる。
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