論文の概要: Dynamic local single-shot checks for toric codes

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2511.20576v1
• Date: Tue, 25 Nov 2025 18:09:25 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2025-11-26 17:37:04.600484
• Title: Dynamic local single-shot checks for toric codes
• Title（参考訳）: トーリック符号の動的局所単発チェック
• Authors: Yingjia Lin, Abhinav Anand, Kenneth R. Brown,
• Abstract要約: 単発誤り訂正は1ラウンドのシンドローム抽出のみを用いて誤りを抑えることを目的としている。 本研究では、局所的な単発チェックを導入し、チェックの重み付けに制約を課す。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 3.696446447208332
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: Quantum error correction typically requires repeated syndrome extraction due to measurement noise, which results in substantial time overhead in fault-tolerant computation. Single-shot error correction aims to suppress errors using only one round of syndrome extraction. However, for most codes, it requires high-weight checks, which significantly degrade, and often eliminate, single-shot performance at the circuit level. In this work, we introduce local single-shot checks, where we impose constraints on check weights. Using a dynamic measurement scheme, we show that the number of required measurement rounds can be reduced by a factor determined by this constraint. As an example, we show through numerical simulation that our scheme can improve decoding performance compared to conventional checks when using sliding-window decoding with a reduced window size under circuit-level noise models for toric codes. Our work provides a new direction for constructing checks that can reduce time overhead in large-scale fault-tolerant quantum computation.
• Abstract（参考訳）: 量子誤差補正は通常、測定ノイズによる繰り返しシンドローム抽出を必要とし、フォールトトレラント計算においてかなりの時間的オーバーヘッドをもたらす。 単発誤り訂正は1ラウンドのシンドローム抽出のみを用いて誤りを抑えることを目的としている。 しかし、ほとんどのコードではハイウェイトチェックが必要であり、回路レベルでのシングルショット性能を著しく低下させ、しばしば排除する。 本研究では、局所的な単発チェックを導入し、チェックの重み付けに制約を課す。 動的測定手法を用いて,この制約によって決定される因子により,必要な計測ラウンドの数を削減可能であることを示す。 一例として,トーリック符号の回路レベルノイズモデルにおいて,ウィンドウサイズを小さくしたスライディングウィンドウデコードを用いることで,従来のチェックよりもデコード性能を向上できることを示す。 我々の研究は、大規模なフォールトトレラント量子計算における時間オーバーヘッドを低減できるチェックを構築するための新しい方向を提供する。

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