論文の概要: Accurate Leakage Speculation for Quantum Error Correction

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2510.25661v1
• Date: Wed, 29 Oct 2025 16:23:27 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2025-10-30 18:06:02.063296
• Title: Accurate Leakage Speculation for Quantum Error Correction
• Title（参考訳）: 量子エラー補正のための正確な漏れ推定法
• Authors: Chaithanya Naik Mude, Swamit Tannu,
• Abstract要約: データキュービットの漏洩は、量子エラー補正(QEC)サイクル中に直接測定されることはないため、特に困難である。 我々は、表面コード、カラーコード、およびqLDPCコードにまたがる、汎用的で適応可能な漏洩投機フレームワークであるグラディエータを提案する。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 2.49311913805387
• License: http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/
• Abstract: Quantum Error Correction (QEC) protects qubits against bit- and phase-flip errors in the |0> or |1> subspace, but physical qubits can also leak into higher energy levels (e.g., |2>). Leakage is especially harmful, as it corrupts all subsequent syndrome measurements and can spread to neighboring qubits. Detecting leakage on data qubits is particularly challenging, since they are never measured directly during QEC cycles. Prior work, such as eraser, addresses this by inferring leakage from syndrome patterns using a fixed heuristic. However, this approach often misclassifies benign syndromes, triggering excessive leakage-reduction circuits (LRCs). Because LRCs are themselves noisy and slow, these false triggers lengthen QEC cycles and inflate logical error rates. We propose gladiator, a general and adaptable leakage speculation framework that works across surface code, color code, and qLDPC codes. Offline, gladiator builds a code-aware error-propagation graph calibrated to device data. Online, it classifies each syndrome in a few nanoseconds and schedules LRC only when the observed pattern is provably leakage-dominated. This precise speculation eliminates up to 3x (and on average 2x) unnecessary LRCs, shortens QEC cycles, and suppresses false positives at their source. Evaluated on standard fault-tolerant benchmarks, gladiator delivers 1.7x-3.9x speedups and 16% reduction in logical error rate, advancing the efficiency of fault-tolerant quantum computing.
• Abstract（参考訳）: 量子誤り補正(Quantum Error Correction, QEC)は, 量子ビットを, |0> または |1> の部分空間におけるビット・位相・フリップ誤差から保護するが, 物理量子ビットはより高いエネルギーレベル(eg, |2>)に漏れることもある。 漏れは、その後のすべての症候群測定を損なうため、特に有害であり、近隣のクビットに広がる可能性がある。 データキュービットのリークを検出することは、QECサイクル中に直接測定されることはないため、特に難しい。 消しゴムのような以前の研究は、固定ヒューリスティックを用いてシンドロームパターンからの漏れを推測することでこの問題に対処した。 しかし、このアプローチはしばしば良性症候群を誤分類し、過剰な漏れ低減回路(LRC)を引き起こす。 LRC自体がノイズで遅いため、これらの誤ったトリガーはQECサイクルを長くし、論理誤差率を増大させる。 我々は、表面コード、カラーコード、およびqLDPCコードにまたがる、汎用的で適応可能な漏洩投機フレームワークであるグラディエータを提案する。 オフラインでGoldiatorは、デバイスデータに調整されたコード認識エラープロパゲーショングラフを構築する。 オンラインでは、各シンドロームを数ナノ秒で分類し、観察されたパターンが確実に漏洩支配されている場合にのみLCCをスケジュールする。 この正確な推測は、3倍(および平均2倍)の不要なLCCを排除し、QECサイクルを短縮し、ソースでの偽陽性を抑制する。 標準のフォールトトレラントベンチマークに基づいて評価され、グラディエーターは1.7x-3.9xのスピードアップと16%の論理誤差率の削減を実現し、フォールトトレラント量子コンピューティングの効率を向上した。

関連論文リスト

• Fault-Tolerant Belief Propagation for Practical Quantum Memory [6.322831694506286]
  信頼性量子メモリに対するフォールトトレラントなアプローチは、スケーラブルな量子コンピューティングには不可欠である。 本稿では,複数ラウンドのシンドローム抽出と混合アルファベット誤差変数を用いた時空間タナーグラフを用いたデコーダを提案する。 シミュレーションでは,0.4%-0.87%のエラーしきい値とトポロジカルコード群に対する強いエラーフロア性能を示す。
  論文  参考訳（メタデータ） (2024-09-27T12:21:45Z)
• ERASER: Towards Adaptive Leakage Suppression for Fault-Tolerant Quantum Computing [0.0]
  漏れ誤差は量子誤り訂正符号の性能を制限する。 リークした可能性のある量子ビットのサブセットを推測し、それらの量子ビットに対してのみ LRC を使用するERASERを提案する。 ERASERとERASER+Mは論理誤差率を最大4.3times$と2.3times$に改善した。
  論文  参考訳（メタデータ） (2023-09-22T18:57:21Z)
• Deep Quantum Error Correction [73.54643419792453]
  量子誤り訂正符号(QECC)は、量子コンピューティングのポテンシャルを実現するための鍵となる要素である。 本研究では,新しいエンペンド・ツー・エンドの量子誤りデコーダを効率的に訓練する。 提案手法は,最先端の精度を実現することにより,QECCのニューラルデコーダのパワーを実証する。
  論文  参考訳（メタデータ） (2023-01-27T08:16:26Z)
• Witnessing entanglement in trapped-ion quantum error correction under realistic noise [41.94295877935867]
  量子誤り補正(Quantum Error Correction, QEC)は、論理情報を複数の物理量子ビットに符号化することで冗長性を利用する。 トラップイオンプラットフォームで使用される2量子光シフトゲートの平均ゲート不忠実度を推定するために,詳細な顕微鏡誤差モデルを提案する。 次に、この現実的な誤差モデルを適用し、QECビルディングブロックとして機能する回路によって生成されるマルチパーティントの絡み合いを定量化する。
  論文  参考訳（メタデータ） (2022-12-14T20:00:36Z)
• Overcoming leakage in scalable quantum error correction [128.39402546769284]
  計算状態から高エネルギー状態への量子情報の漏洩は、量子誤り訂正(QEC)の追求における大きな課題である。 本稿では,Sycamore量子プロセッサ上で,各サイクルの全てのキュービットから漏れが除去される距離3曲面符号と距離21ビットフリップ符号の実行を実演する。 本報告では, 論理状態を符号化したデータキュービットにおける定常リーク集団の10倍の減少と, デバイス全体の平均リーク人口の1/10〜3ドルの減少を報告した。
  論文  参考訳（メタデータ） (2022-11-09T07:54:35Z)
• Improved decoding of circuit noise and fragile boundaries of tailored surface codes [61.411482146110984]
  高速かつ高精度なデコーダを導入し、幅広い種類の量子誤り訂正符号で使用することができる。 我々のデコーダは、信仰マッチングと信念フィンドと呼ばれ、すべてのノイズ情報を活用し、QECの高精度なデモを解き放つ。 このデコーダは, 標準の正方形曲面符号に対して, 整形曲面符号において, より高いしきい値と低い量子ビットオーバーヘッドをもたらすことがわかった。
  論文  参考訳（メタデータ） (2022-03-09T18:48:54Z)
• LILLIPUT: A Lightweight Low-Latency Lookup-Table Based Decoder for Near-term Quantum Error Correction [3.6532769050417997]
  量子誤り補正(Quantum Error Correction, QEC)は論理量子ビットを符号化し、複数の物理量子ビットを用いて情報を分配する。 LILLIPUTは、シンドロームを、リアルタイムでエラー情報を提供するLook-Up Table (LUT)にインデックスするエラー検出イベントに変換する。 LILLIPUTは、ゲートや測定を含む量子ハードウェアのあらゆる操作でエラーを許容し、コードのサイズに応じて許容エラーの数が増加する。
  論文  参考訳（メタデータ） (2021-08-14T15:50:09Z)
• Fault-tolerant parity readout on a shuttling-based trapped-ion quantum computer [64.47265213752996]
  耐故障性ウェイト4パリティチェック測定方式を実験的に実証した。 フラグ条件パリティ測定の単発忠実度は93.2(2)%である。 このスキームは、安定化器量子誤り訂正プロトコルの幅広いクラスにおいて必須な構成要素である。
  論文  参考訳（メタデータ） (2021-07-13T20:08:04Z)
• A hardware-efficient leakage-reduction scheme for quantum error correction with superconducting transmon qubits [1.6328866317851185]
  量子ビット計算部分空間の外の漏れは量子エラー補正(QEC)に脅威をもたらす 本稿では,2つのリーク低減ユニット(LRU)を用いて,これらの問題をトランスモンベースサーフェスコードに対して緩和する手法を提案する。 これは論理的誤り率の大幅な低減につながることを示す。
  論文  参考訳（メタデータ） (2021-02-16T18:21:41Z)

関連論文リストは本サイト内にある論文のタイトル・アブストラクトから自動的に作成しています。

指定された論文の情報です。
本サイトの運営者は本サイト（すべての情報・翻訳含む）の品質を保証せず、本サイト（すべての情報・翻訳含む）を使用して発生したあらゆる結果について一切の責任を負いません。