論文の概要: Local active error correction from simulated confinement

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2510.08056v1
• Date: Thu, 09 Oct 2025 10:41:37 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2025-10-10 17:54:15.018234
• Title: Local active error correction from simulated confinement
• Title（参考訳）: 模擬閉じ込めによる局所能動誤差補正
• Authors: Ethan Lake,
• Abstract要約: 我々は、励起間の整合性相互作用をシミュレートすることにより、トポロジカル符号におけるフォールトトレラントな誤り訂正を行うという古い考え方を洗練する。 我々は、シンドロームを計測し、近隣のプロセッサにメッセージをブロードキャストし、受信したメッセージを使って励起を移動するためのローカルな古典プロセッサの配列を用いて閉じ込めを実装する。 結果のリアルタイムデコーダのダイナミクスは幾何学的に局所的であり、時空では均一であり、グローバルな制御を一切行わない自己組織型である。
• 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: We refine an old idea for performing fault-tolerant error correction in topological codes by simulating confining interactions between excitations. We implement confinement using an array of local classical processors that measure syndromes, broadcast messages to neighboring processors, and move excitations using received messages. The dynamics of the resulting real-time decoder is geometrically local, homogeneous in spacetime, and self-organized, operating without any form of global control. On a system of linear size $L$, our decoder requires access to $O({\rm polylog}(L))$ noiseless classical bits for each qubit, and we prove that below a threshold error rate, it achieves a memory lifetime scaling as a stretched exponential in $L$. When applied to the surface code subject to depolarizing noise and measurement errors of equal strength, numerics indicate a threshold at $p_c \approx 1.5\%$.
• Abstract（参考訳）: 我々は、励起間の整合性相互作用をシミュレートすることにより、トポロジカル符号におけるフォールトトレラントな誤り訂正を行うという古い考え方を洗練する。 我々は、シンドロームを計測し、近隣のプロセッサにメッセージをブロードキャストし、受信したメッセージを使って励起を移動するためのローカルな古典プロセッサの配列を用いて閉じ込めを実装する。 結果のリアルタイムデコーダのダイナミクスは、幾何学的に局所的で、時空において均一であり、グローバルな制御を一切行わない自己組織的操作である。 線形サイズが$L$のシステムでは、デコーダは各キュービットに対して$O({\rm polylog}(L))$のノイズのない古典ビットにアクセスする必要があり、しきい値エラー率以下では、$L$でストレッチされた指数関数としてメモリ寿命のスケーリングを実現する。 等強度の偏極ノイズおよび測定誤差を対象とした表面符号に適用した場合、数値は、$p_c \approx 1.5\%$の閾値を示す。

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