論文の概要: Quantum computing with anyons is fault tolerant
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2602.11258v1
- Date: Wed, 11 Feb 2026 19:00:01 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2026-02-13 21:07:25.488163
- Title: Quantum computing with anyons is fault tolerant
- Title（参考訳）: anyonsによる量子コンピューティングはフォールトトレラントである
- Authors: Anasuya Lyons, Benjamin J. Brown,
- Abstract要約: そこで我々は, 誤り訂正方式を提案し, 任意の粒子をブレイディングすることで, 強健な普遍量子計算を行えるようにした。
任意に小さな故障率で適切な大きさのデバイス上で,本手法が実行可能であることを示す。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.9821874476902966
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: In seminal work (arxiv:quant-ph/9707021) Alexei Kitaev proposed topological quantum computing (arXiv:cond-mat/0010440, arxiv:quant-ph/9707021, arXiv:quant-ph/0001108, arXiv:0707.1889), whereby logic gates of a quantum computer are conducted by creating, braiding and fusing anyonic particles on a two-dimensional plane. Furthermore, he showed the proposal is inherently robust to local perturbations (arXiv:cond-mat/0010440, arxiv:quant-ph/9707021, arXiv:1001.0344, arXiv:1001.4363) when anyons are created as quasiparticle excitations of a topologically ordered lattice model prepared at zero temperature. Over the decades following this proposal there have been considerable technological developments towards the construction of a fault-tolerant quantum computer. Rather than maintaining some target ground state at zero temperature, a modern approach is to actively correct the errors a target state experiences, where we use noisy quantum circuit elements to identify and subsequently correct for deviations from the ideal state. We present an error-correction scheme that enables us to carry out robust universal quantum computation by braiding anyons. We show that our scheme can be carried out on a suitably large device with an arbitrarily small failure rate assuming circuit elements are below some threshold level of local noise. The error-corrected scheme we have developed therefore enables us to carry out fault-tolerant topological quantum computation using modern quantum hardware that is now under development.
- Abstract（参考訳）: セミナルな研究(arxiv:quant-ph/9707021)において、Alexei Kitaevは位相量子コンピューティング(arXiv:cond-mat/0010440, arxiv:quant-ph/9707021, arXiv:quant-ph/0001108, arXiv:0707.1889)を提案した。
さらに彼は、この提案が局所摂動(arXiv:cond-mat/0010440, arxiv:quant-ph/9707021, arXiv:1001.0344, arXiv:1001.4363)に対して本質的に堅牢であることを示した。
この提案から数十年にわたり、フォールトトレラントな量子コンピュータの構築に向けた技術開発が進んでいる。
ゼロ温度での目標基底状態を維持する代わりに、現代のアプローチでは、ターゲット状態が経験する誤差を積極的に補正し、ノイズの多い量子回路要素を用いて理想状態からのずれを識別し、その後修正する。
そこで我々は, 誤り訂正方式を提案し, 任意の粒子をブレイディングすることで, 強健な普遍量子計算を行えるようにした。
回路素子が局所雑音のしきい値以下であると仮定して、任意に小さな故障率を持つ、好適に大きなデバイス上で、本手法が実行可能であることを示す。
そこで我々は,現在開発中の現代的な量子ハードウェアを用いて,フォールトトレラントなトポロジカル量子計算を行う。
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