論文の概要: Charge-Informed Quantum Error Correction

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2512.22119v1
• Date: Fri, 26 Dec 2025 18:59:21 GMT
• ステータス: 情報取得中
• システム内更新日: 2025-12-29 11:57:20.398843
• Title: Charge-Informed Quantum Error Correction
• Title（参考訳）: 電荷インフォームド量子エラー補正
• Authors: Vlad Temkin, Zack Weinstein, Ruihua Fan, Daniel Podolsky, Ehud Altman,
• Abstract要約: 本稿では,$rm U(1)$-enriched Topological quantum memoryにおける量子誤差補正の統計物理について検討する。 最適復号器の誤差閾値は、西森線上の乱れた2次元整数ループモデルにおける連続相転移に対応する。 最適復号化遷移は、巻数分散の修正万能跳躍を伴うベレジンスキー=コステリッツ=トゥーレスを示すことを示す。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License:
• Abstract: We investigate the statistical physics of quantum error correction in ${\rm U}(1)$ symmetry-enriched topological quantum memories. Starting from a phenomenological error model of charge-conserving noise, we study the optimal decoder assuming the local charges of each anyon can be measured. The error threshold of the optimal decoder corresponds to a continuous phase transition in a disordered two-dimensional integer loop model on the Nishimori line. Using an effective replica field theory analysis and Monte Carlo numerics, we show that the optimal decoding transition exhibits Berezinskii-Kosterlitz-Thouless universality with a modified universal jump in winding number variance. We further generalize the model beyond the Nishimori line, which defines a large class of suboptimal decoders. At low nonzero temperatures and strong disorder, we find numerical evidence of a disorder-dominated loop-glass phase which corresponds to a "confidently incorrect" decoder. The zero-temperature limit defines the minimum-cost flow decoder, which serves as the ${\rm U}(1)$ analog of minimum-weight perfect matching in $\mathbb{Z}_2$ topological codes. Both the optimal and minimum-cost flow decoders are shown to dramatically outperform the charge-agnostic optimal decoder in symmetry-enriched topological codes.
• Abstract（参考訳）: 我々は、${\rm U}(1)$ symmetric-enriched topological quantum memoryにおける量子エラー補正の統計物理学について検討する。 電荷保存雑音の現象論的誤差モデルから、各エノンの局所電荷を測定することができると仮定した最適復号器について検討する。 最適復号器の誤差閾値は、西森線上の乱れた2次元整数ループモデルにおける連続相転移に対応する。 実効的な複製場理論解析とモンテカルロ数値を用いて、最適復号遷移は、巻数分散の修正された普遍ジャンプを伴うベレジンスキー・コステリッツ・チューレス普遍性を示すことを示す。 我々は、大規模な最適デコーダのクラスを定義する西森線を超えたモデルをさらに一般化する。 低い非ゼロ温度と強い障害では、障害に支配されたループグラス相が「確実な不正確な」デコーダに対応するという数値的な証拠が見つかる。 ゼロ温度制限は最小コストフローデコーダを定義し、$\mathbb{Z}_2$位相符号における最小ウェイト完全マッチングのアナログである${\rm U}(1)$として機能する。 最適および最小コストのフローデコーダは、対称性に富んだトポロジカルコードにおいて、電荷に依存しない最適デコーダよりも劇的に優れていることを示す。

関連論文リスト

• Efficient and Universal Neural-Network Decoder for Stabilizer-Based Quantum Error Correction [44.698141103370546]
  GraphQECは、線形時間複雑性を持つ安定化器コードのグラフ構造を機械学習に活用した、コードに依存しないデコーダである。 我々の手法は、任意の安定化符号をまたいだリアルタイム量子誤り訂正のための最初の普遍解である。
  論文  参考訳（メタデータ） (2025-02-27T10:56:53Z)
• Statistical mechanical mapping and maximum-likelihood thresholds for the surface code under generic single-qubit coherent errors [0.0]
  曲面符号における単一量子コヒーレント誤差、すなわち任意に選択できる軸に関する角度$alpha$による回転を考える。 回転軸の部分空間をグラフ化し、対応する最大値の閾値を$alpha_mathrmth$と見積もる。 誤差補正フェーズである $alphaalpha_mathrmth$ は、ギャップ付き1次元量子ハミルトニアンへの遷移行列空間に対応することが示されている。
  論文  参考訳（メタデータ） (2024-10-29T18:23:23Z)
• Overcoming the Zero-Rate Hashing Bound with Holographic Quantum Error Correction [40.671162828621426]
  バイアスノイズの下で最適な量子コードを見つけることは難しい問題である。 この能力のベンチマークは ハッシュ・バウンドによって与えられる 双曲型テンソルネットワークから構築したゼロレートホログラフィック符号が両方の条件を満たすことを示す。
  論文  参考訳（メタデータ） (2024-08-12T15:35:03Z)
• Approximate quantum error correcting codes from conformal field theory [0.0]
  局所的デファス化チャネル下での汎用1+1D CFT符号について検討する。 連続対称性を持つCFT符号が共変符号の回復忠実度の境界を飽和させることを示す。
  論文  参考訳（メタデータ） (2024-06-13T19:40:36Z)
• The END: An Equivariant Neural Decoder for Quantum Error Correction [73.4384623973809]
  データ効率のよいニューラルデコーダを導入し、この問題の対称性を活用する。 本稿では,従来のニューラルデコーダに比べて精度の高い新しい同変アーキテクチャを提案する。
  論文  参考訳（メタデータ） (2023-04-14T19:46:39Z)
• A Practical and Scalable Decoder for Topological Quantum Error Correction with Digital Annealer [0.5658123802733283]
  富士通デジタルアニール(DA)を用いた量子誤り訂正のための効率的でスケーラブルなデコーダを提案する。 特に,提案したDAデコーダを表面コードに実装し,様々なコードに対して詳細な数値実験を行い,その性能とスケーラビリティを検証した。 また、DAデコーダはハードウェア実装を含む様々な観点からUnion-Find(UF)デコーダよりも利点があることが示されている。
  論文  参考訳（メタデータ） (2022-03-29T07:48:51Z)
• Quantum Error Correction with Gauge Symmetries [69.02115180674885]
  Lattice Gauge Theories (LGT) の量子シミュレーションは、物理セクターと非物理セクターの両方を含む拡大されたヒルベルト空間上でしばしば定式化される。 本稿では,位相フリップ誤り訂正符号とガウス法則を組み合わせることで,そのような冗長性を利用する簡易なフォールトトレラント法を提案する。
  論文  参考訳（メタデータ） (2021-12-09T19:29:34Z)
• Quantum Algorithms for Simulating the Lattice Schwinger Model [63.18141027763459]
  NISQとフォールトトレラントの両方の設定で格子シュウィンガーモデルをシミュレートするために、スケーラブルで明示的なデジタル量子アルゴリズムを提供する。 格子単位において、結合定数$x-1/2$と電場カットオフ$x-1/2Lambda$を持つ$N/2$物理サイト上のシュウィンガーモデルを求める。 NISQと耐故障性の両方でコストがかかるオブザーバブルを、単純なオブザーバブルとして推定し、平均ペア密度を推定する。
  論文  参考訳（メタデータ） (2020-02-25T19:18:36Z)

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。