論文の概要: ECCentric: An Empirical Analysis of Quantum Error Correction Codes

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2511.01062v1
• Date: Sun, 02 Nov 2025 20:01:43 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2025-11-05 16:37:27.050334
• Title: ECCentric: An Empirical Analysis of Quantum Error Correction Codes
• Title（参考訳）: ECCentric: 量子エラー訂正符号の実証分析
• Authors: Aleksandra Świerkowska, Jannik Pflieger, Emmanouil Giortamis, Pramod Bhatotia,
• Abstract要約: 本稿では,量子誤り訂正符号を評価するためのエンドツーエンドベンチマークフレームワークであるECCentricを紹介する。 我々は、QECの主要コードファミリーの、現実的で中期的な量子デバイスパラメータに対する最初の体系的なベンチマークを行う。 以上の結果から,Qubitシャットリングを用いたイオン閉じ込め型アーキテクチャが最も有望な短期プラットフォームであることが示唆された。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 40.10865338207471
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: Quantum error correction (QEC) is essential for building scalable quantum computers, but a lack of systematic, end-to-end evaluation methods makes it difficult to assess how different QEC codes perform under realistic conditions. The vast diversity of codes, an expansive experimental search space, and the absence of a standardized framework prevent a thorough, holistic analysis. To address this, we introduce ECCentric, an end-to-end benchmarking framework designed to systematically evaluate QEC codes across the full quantum computing stack. ECCentric is designed to be modular, extensible, and general, allowing for a comprehensive analysis of QEC code families under varying hardware topologies, noise models, and compilation strategies. Using ECCentric, we conduct the first systematic benchmarking of major QEC code families against realistic, mid-term quantum device parameters. Our empirical analysis reveals that intra-QPU execution significantly outperforms distributed methods, that qubit connectivity is a far more critical factor for reducing logical errors than increasing code distance, and that compiler overhead remains a major source of error. Furthermore, our findings suggest that trapped-ion architectures with qubit shuttling are the most promising near-term platforms and that on noisy devices, a strategic and selective application of QEC is necessary to avoid introducing more errors than are corrected. This study provides crucial, actionable insights for both hardware designers and practitioners, guiding the development of fault-tolerant quantum systems.
• Abstract（参考訳）: 量子誤り訂正(QEC)はスケーラブルな量子コンピュータの構築には不可欠であるが、体系的なエンドツーエンド評価手法が欠如しているため、現実的な条件下での異なるQEC符号の動作を評価することは困難である。 コードの多様さ、広範な実験的な検索空間、標準化されたフレームワークの欠如は、徹底した総合的な分析を妨げている。 これを解決するために、完全な量子コンピューティングスタック全体にわたってQECコードを体系的に評価するように設計されたエンドツーエンドのベンチマークフレームワークであるECCentricを紹介する。 ECCentricはモジュールで拡張可能で汎用的に設計されており、様々なハードウェアトポロジ、ノイズモデル、コンパイル戦略の下でQECコードファミリを包括的に分析することができる。 我々はECCentricを用いて、現実的で中期的な量子デバイスパラメータに対して、主要なQECコードファミリーのシステマティックなベンチマークを行う。 我々の経験的分析によると、QPU内部の実行は分散メソッドよりも大幅に優れており、Qubit接続はコード距離の増加よりも論理的エラーを減らすための極めて重要な要素であり、コンパイラのオーバーヘッドは大きなエラーの原因のままである。 さらに,Qubitシャットリングによるトラップイオンアーキテクチャが最も有望な短期的プラットフォームであり,ノイズの多いデバイスでは,QECの戦略的かつ選択的適用が,修正されるよりも多くのエラーを発生させないために必要であることが示唆された。 この研究は、ハードウェアデザイナと実践者の両方に重要かつ実用的な洞察を与え、フォールトトレラント量子システムの開発を導く。

関連論文リスト

• Hierarchical Qubit-Merging Transformer for Quantum Error Correction [8.328728010370634]
  量子誤り訂正方式は論理情報を保護するために物理的誤りを効果的に解決しなければならない。 本稿では,新規かつ汎用的な復号化フレームワークであるHQMTを提案する。 HQMTは、専用量子ビットマージ層を統合することで、表面符号の論理的誤り率を著しく低くする。
  論文  参考訳（メタデータ） (2025-10-13T16:31:46Z)
• Compilation-informed probabilistic quantum error cancellation [2.079863206645103]
  本稿では,回路,QEC符号,およびコンパイラに依存しない論理ゲートノイズに対する量子エラー緩和方式を提案する。 最大回路サイズとQEC符号距離は目標精度とは独立であり、QECのみに基づく戦略とは対照的である。 提案手法は,高精度推定のための量子リソース要件を著しく低減し,高精度非依存オーバーヘッドを伴うフォールトトレラント量子計算への実用的な経路を提供する。
  論文  参考訳（メタデータ） (2025-08-27T18:00:10Z)
• Formal Verification of Variational Quantum Circuits [44.06507276521908]
  変分量子回路(VQC)は多くの量子機械学習アルゴリズムの中心的なコンポーネントである。 本稿では,VQCの形式的検証問題に関する基礎的および実践的研究について述べる。
  論文  参考訳（メタデータ） (2025-07-14T12:28:32Z)
• Fault-tolerant logical state construction based on cavity-QED network [0.196629787330046]
  本稿では,キャビティ量子電気力学(CQED)ネットワークを用いたスケーラブルで実用的なアーキテクチャを提案し,評価する。 我々のアーキテクチャは、中性原子の安定性とCQEDネットワークの柔軟性を利用する。
  論文  参考訳（メタデータ） (2025-03-14T15:26:29Z)
• Comparative study of quantum error correction strategies for the heavy-hexagonal lattice [41.94295877935867]
  トポロジカル量子誤差補正は、量子コンピュータのスケーリングロードマップにおけるマイルストーンである。 四角い格子面のコードは、この問題に対処するための作業場となっている。 しかし、一部のプラットフォームではゲートエラーを最小限に抑えるために接続性はさらに低く保たれている。
  論文  参考訳（メタデータ） (2024-02-03T15:28:27Z)
• Fault-tolerant quantum architectures based on erasure qubits [49.227671756557946]
  我々は、支配的なノイズを既知の場所での消去に効率よく変換することで、消去量子ビットの考え方を利用する。 消去量子ビットと最近導入されたFloquet符号に基づくQECスキームの提案と最適化を行う。 以上の結果から, 消去量子ビットに基づくQECスキームは, より複雑であるにもかかわらず, 標準手法よりも著しく優れていることが示された。
  論文  参考訳（メタデータ） (2023-12-21T17:40:18Z)
• QECC-Synth: A Layout Synthesizer for Quantum Error Correction Codes on Sparse Hardware Architectures [14.785334649858498]
  量子誤り訂正(QEC)符号は、フォールトトレラント量子コンピューティングを実現するために不可欠である。 現在のアプローチでは、QEC回路の特徴を過小評価するか、特定のコードやアーキテクチャに合わせた手動設計に重点を置いている。 これらの課題に対処するQECコード実装のための自動コンパイラであるQECC-Synthを紹介する。
  論文  参考訳（メタデータ） (2023-08-12T01:09:20Z)
• 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)

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。