論文の概要: Quantum Cubature Codes

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2511.23316v1
• Date: Fri, 28 Nov 2025 16:14:54 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2025-12-01 19:47:55.977999
• Title: Quantum Cubature Codes
• Title（参考訳）: 量子キューバ法典
• Authors: Yaoling Yang, Andrew Tanggara, Tobias Haug, Kishor Bharti,
• Abstract要約: 本稿では,コヒーレント状態の重畳に基づくボゾン符号構築フレームワークであるQuantum Cubature Codes (QCCs)を紹介する。 固定された純損失速度で最適エネルギーで幾何的分離を最大化することにより,QCCは単一殻よりも優れることを示す。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.43483238221567877
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: Bosonic codes utilize the infinite-dimensional Hilbert space of harmonic oscillators to encode quantum information, offering a hardware-efficient approach to quantum error correction. Designing these codes requires precise geometric arrangements of quantum states in the phase space. Here, we introduce Quantum Cubature Codes (QCCs), a powerful and generalized framework for constructing bosonic codes based on superpositions of coherent states. This formalism utilizes cubature formulas from multivariate approximation theory, which connect the continuous geometry of the phase space to discrete, weighted point sets, ensuring the conditions for error correction are met. We demonstrate that this framework provides a unifying perspective, revealing that well-established codes, such as cat codes and the recently proposed quantum spherical codes (QSCs), are specific instances of QCCs corresponding to uniform weights on a single energy shell. The QCC formalism unlocks a vast new design space, encompassing non-uniform superpositions and multi-shell configurations. We leverage this framework to discover several new families of codes derived from Euclidean designs, allowing for greater geometric separation between logical states, which correlates with improved performance under photon loss. Numerical simulations under a pure-loss channel show that our multi-shell QCCs can outperform their single-shell counterparts by maximizing geometric separation with optimal energy at fixed pure-loss rate.
• Abstract（参考訳）: ボソニック符号は、調和振動子の無限次元ヒルベルト空間を利用して量子情報を符号化し、量子誤り訂正に対するハードウェア効率の良いアプローチを提供する。 これらの符号を設計するには、位相空間における量子状態の正確な幾何学的配置が必要となる。 本稿では,コヒーレント状態の重畳に基づくボゾン符号構築のための,強力で一般化されたフレームワークであるQuantum Cubature Codes (QCCs)を紹介する。 この形式主義は、位相空間の連続幾何を離散重み付き点集合に接続し、誤り訂正の条件を満たす多変量近似理論の立証式を利用する。 このフレームワークは、猫符号や最近提案された量子球面符号(QSC)のような確立された符号が、単一エネルギーシェル上の一様重みに対応するQCCの特定の例であることを示す、統一的な視点を提供する。 QCC形式は、一様でない重ね合わせとマルチシェル構成を含む、非常に新しいデザイン空間を解放する。 我々はこの枠組みを利用してユークリッド設計から派生したいくつかの新しい符号の族を発見し、論理状態間の幾何的分離を可能にし、光子損失による性能向上と相関する。 純損失チャネル下での数値シミュレーションにより、我々の多殻QCCは、固定された純損失速度で最適エネルギーで幾何的分離を最大化することにより、単殻のQCCよりも優れることを示した。

関連論文リスト

• It's-A-Me, Quantum Mario: Scalable Quantum Reinforcement Learning with Multi-Chip Ensembles [29.944281778572876]
  量子強化学習(QRL)はヒルベルト空間にアクセスできるコンパクト関数近似器を約束する。 制約を克服するために,複数の小型量子畳み込みニューラルネットワーク(QCNN)を用いたマルチチップアンサンブルフレームワークを提案する。 我々のアプローチは、スーパーマリオブラザーズ環境からの複雑な高次元の観測を独立した量子回路で分割する。
  論文  参考訳（メタデータ） (2025-08-31T06:15:55Z)
• VQC-MLPNet: An Unconventional Hybrid Quantum-Classical Architecture for Scalable and Robust Quantum Machine Learning [50.95799256262098]
  変分量子回路(VQC)は量子機械学習を約束するが、表現性、訓練性、耐雑音性の課題に直面している。 本稿では,VQCが学習中に古典多層パーセプトロンの第一層重みを生成するハイブリッドアーキテクチャであるVQC-MLPNetを提案する。
  論文  参考訳（メタデータ） (2025-06-12T01:38:15Z)
• Preparing Code States via Seed-Entangler-Enriched Sequential Quantum Circuits: Application to Tetra-Digit Topological Error-Correcting Codes [14.058410852202826]
  量子回路の統一的で効率的な枠組みを導入する。 我々は、トポロジカルな誤り訂正符号の符号空間において、長い範囲の絡み合った状態(すなわちコード状態)を構築する。
  論文  参考訳（メタデータ） (2025-03-07T12:32:13Z)
• Quantum Data Encoding and Variational Algorithms: A Framework for Hybrid Quantum Classical Machine Learning [0.0]
  量子機械学習(QML)は、量子力学の計算フレームワークと古典的な機械学習の適応特性を統合する。 この記事では、古典的なデータパイプラインと量子アルゴリズムの接続を可能にする広範なアーキテクチャを提案する。
  論文  参考訳（メタデータ） (2025-02-17T16:04:04Z)
• Simple Construction of Qudit Floquet Codes on a Family of Lattices [0.0]
  コードを定義するシーケンス2体計測における簡単な条件のセットに基づいて,単純かつ汎用的なqudit Floquet符号の構成を提案する。 この構成には、特殊ケースとしてqubitとquditのFloquet符号の両方の既存の構成が含まれていることを示す。 さらに, 建設によって得られた任意のクディットフロッケ符号は, 物理的クエーディットに対して, 物理的クエーディット数として$frac12$に近づくエンコードされた論理クエーディットの速度を達成し, 格子の面上での物理クエーディットの数も大きくなる。
  論文  参考訳（メタデータ） (2024-10-02T20:41:43Z)
• Quantum process tomography of continuous-variable gates using coherent states [49.299443295581064]
  ボソニックモード超伝導回路におけるコヒーレント状態量子プロセストモグラフィ(csQPT)の使用を実証する。 符号化量子ビット上の変位とSNAP演算を用いて構築した論理量子ゲートを特徴付けることにより,本手法の結果を示す。
  論文  参考訳（メタデータ） (2023-03-02T18:08:08Z)
• Quantum Davidson Algorithm for Excited States [42.666709382892265]
  基底状態と励起状態の両方に対処するために量子クリロフ部分空間(QKS)法を導入する。 固有状態の残余を使ってクリロフ部分空間を拡大し、コンパクトな部分空間を定式化し、正確な解と密接に一致させる。 量子シミュレータを用いて、様々なシステムの励起状態特性を探索するために、新しいQDavidsonアルゴリズムを用いる。
  論文  参考訳（メタデータ） (2022-04-22T15:03:03Z)
• Realization of arbitrary doubly-controlled quantum phase gates [62.997667081978825]
  本稿では,最適化問題における短期量子優位性の提案に着想を得た高忠実度ゲートセットを提案する。 3つのトランペット四重項のコヒーレントな多レベル制御を編成することにより、自然な3量子ビット計算ベースで作用する決定論的連続角量子位相ゲートの族を合成する。
  論文  参考訳（メタデータ） (2021-08-03T17:49:09Z)
• Modifying method of constructing quantum codes from highly entangled states [0.0]
  我々は、コードワード、エンコーディング手順、およびQECCの安定化形式に関する明示的な構成を提供する。 我々はこの方法を変更し、論理的なquditをAME状態に分散した部分空間にエンコードする安定化器QECCを新たに生成する。
  論文  参考訳（メタデータ） (2020-05-04T12:28:58Z)
• Using Quantum Metrological Bounds in Quantum Error Correction: A Simple Proof of the Approximate Eastin-Knill Theorem [77.34726150561087]
  本稿では、量子誤り訂正符号の品質と、論理ゲートの普遍的な集合を達成する能力とを結びつける、近似したイージン・クニル定理の証明を示す。 我々の導出は、一般的な量子気象プロトコルにおける量子フィッシャー情報に強力な境界を用いる。
  論文  参考訳（メタデータ） (2020-04-24T17:58:10Z)

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。