論文の概要: AlphaSyndrome: Tackling the Syndrome Measurement Circuit Scheduling Problem for QEC Codes
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2601.12509v1
- Date: Sun, 18 Jan 2026 17:45:58 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2026-01-21 22:47:22.658073
- Title: AlphaSyndrome: Tackling the Syndrome Measurement Circuit Scheduling Problem for QEC Codes
- Title（参考訳）: AlphaSyndrome:QEC符号のシンドローム計測回路スケジューリング問題に取り組む
- Authors: Yuhao Liu, Shuohao Ping, Junyu Zhou, Ethan Decker, Justin Kalloor, Mathias Weiden, Kean Chen, Yunong Shi, Ali Javadi-Abhari, Costin Iancu, Gushu Li,
- Abstract要約: 我々は、一般的な通勤安定化器符号におけるシンドローム測定回路を自動でスケジューリングするAlphaSyndromeを提案する。
AlphaSyndromeは、さまざまなコードファミリ、サイズ、デコーダにまたがって、論理エラー率を平均80.6%削減する。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 7.373559718519129
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: Quantum error correction (QEC) is essential for scalable quantum computing, yet repeated syndrome-measurement cycles dominate its spacetime and hardware cost. Although stabilizers commute and admit many valid execution orders, different schedules induce distinct error-propagation paths under realistic noise, leading to large variations in logical error rate. Outside of surface codes, effective syndrome-measurement scheduling remains largely unexplored. We present AlphaSyndrome, an automated synthesis framework for scheduling syndrome-measurement circuits in general commuting-stabilizer codes under minimal assumptions: mutually commuting stabilizers and a heuristic decoder. AlphaSyndrome formulates scheduling as an optimization problem that shapes error propagation to (i) avoid patterns close to logical operators and (ii) remain within the decoder's correctable region. The framework uses Monte Carlo Tree Search (MCTS) to explore ordering and parallelism, guided by code structure and decoder feedback. Across diverse code families, sizes, and decoders, AlphaSyndrome reduces logical error rates by 80.6% on average (up to 96.2%) relative to depth-optimal baselines, matches Google's hand-crafted surface-code schedules, and outperforms IBM's schedule for the Bivariate Bicycle code.
- Abstract（参考訳）: 量子エラー補正(QEC)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が、繰り返し発生するシンドローム測定サイクルはその時空とハードウェアコストを支配している。
安定化器は、多くの有効な実行順序を通勤し、受け入れるが、異なるスケジュールは現実的なノイズの下で異なるエラー伝達経路を誘導し、論理的エラー率に大きな変化をもたらす。
表面コード以外では、効果的なシンドローム測定スケジューリングはほとんど未検討のままである。
提案するAlphaSyndromeは,共振安定化回路を最小限の仮定でスケジューリングする自動合成フレームワークである。
AlphaSyndromeは、エラーの伝播を形作る最適化問題としてスケジューリングを定式化する
(i)論理演算子に近いパターンを避けて
(ii)デコーダの修正可能な領域内に留まる。
このフレームワークは、Monte Carlo Tree Search (MCTS)を使用して、コード構造とデコーダフィードバックによってガイドされた順序付けと並列性を探っている。
AlphaSyndromeは、様々なコードファミリ、サイズ、デコーダにまたがって、Deep-Optimalベースラインに対して平均80.6%(最大96.2%)の論理エラー率を削減し、Googleの手作りのサーフェスコードのスケジュールと一致し、IBMのバイバルト自転車コードのスケジュールを上回ります。
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