論文の概要: Runtime reduction in lattice surgery utilizing time-like soft information

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2510.21149v1
• Date: Fri, 24 Oct 2025 04:42:31 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2025-10-28 09:00:15.386904
• Title: Runtime reduction in lattice surgery utilizing time-like soft information
• Title（参考訳）: 時間的ソフト情報を利用した格子手術における実行時間短縮
• Authors: Yutaro Akahoshi, Riki Toshio, Jun Fujisaki, Hirotaka Oshima, Shintaro Sato, Keisuke Fujii,
• Abstract要約: 簡単な2段階のプロトコルとして,少量のシンドローム測定サイクルで格子手術を行い,フルシンドローム測定サイクルで再実行することを提案する。 本稿では,TELS (temporally encoded lattice surgery) と呼ばれる既存の実行時削減プロトコルを,ほとんどの場合において超越していることを示す。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 2.370310454459195
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: Runtime optimization of the quantum computing within a given computational resource is important to achieve practical quantum advantage. In this paper, we propose a runtime reduction protocol for the lattice surgery, which utilizes the soft information corresponding to the logical measurement error. Our proposal is a simple two-step protocol: operating the lattice surgery with the small number of syndrome measurement cycles, and reexecuting it with full syndrome measurement cycles in cases where the time-like soft information catches logical error symptoms. We firstly discuss basic features of the time-like complementary gap as the concrete example of the time-like soft information based on numerical results. Then, we show that our protocol surpasses the existing runtime reduction protocol called temporally encoded lattice surgery (TELS) for the most cases. In addition, we confirm that the combination of our protocol and the TELS protocol can reduce the runtime further, over 50% in comparison to the naive serial execution of the lattice surgery. The proposed protocol in this paper can be applied to any quantum computing architecture based on the lattice surgery, and we expect that this will be one of the fundamental building blocks of runtime optimization to achieve practical scale quantum computing.
• Abstract（参考訳）: 与えられた計算資源内での量子コンピューティングのランタイム最適化は、実用的な量子優位性を達成するために重要である。 本稿では,論理的測定誤差に対応するソフト情報を利用する格子手術のための実行時削減プロトコルを提案する。 提案手法は,少ない数の症候群測定サイクルで格子を手術し,時間的なソフト情報が論理的エラー症状をキャッチする場合には,完全な症候群測定サイクルで再手術する,という単純な2段階のプロトコルである。 まず,時間的相補的ギャップの基本的特徴を,数値結果に基づく時間的ソフト情報の具体例として論じる。 そして,本プロトコルは時間符号化格子手術 (TELS) と呼ばれる既存の実行時削減プロトコルを超越していることを示す。 さらに,本プロトコルとTELSプロトコルの組み合わせにより,格子手術の単純なシリアル実行に比べて50%以上,ランタイムをさらに削減できることを確認した。 本稿では,格子演算に基づく任意の量子コンピューティングアーキテクチャに適用可能であり,実用規模の量子コンピューティングを実現するための実行時最適化の基本的な構成要素の1つであることを期待する。

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