論文の概要: Protection of Exponential Operation using Stabilizer Codes in the Early Fault Tolerance Era

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2602.13399v1
• Date: Fri, 13 Feb 2026 19:02:58 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2026-02-17 14:17:28.016337
• Title: Protection of Exponential Operation using Stabilizer Codes in the Early Fault Tolerance Era
• Title（参考訳）: 耐故障初期における安定化器符号を用いた指数演算の保護
• Authors: Dawei Zhong, Todd A. Brun,
• Abstract要約: 我々は,$exp(-iP)$の指数写像を,単純な回路構造と低量子ビットオーバヘッドを持つ安定化器符号に符号化する手法を開発した。 現在の装置の物理ノイズレベルでは、符号化方式は未符号化動作の4～7倍ノイズが少ない。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 1.52239054391996
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: Quantum error correction offers a promising path to suppress errors in quantum processors, but the resources required to protect logical operations from noise, especially non-Clifford operations, pose a substantial challenge to achieve practical quantum advantage in the early fault-tolerant quantum computing (EFTQC) era. In this work, we develop a systematic scheme to encode exponential maps of the form $\exp(-iθP)$ into stabilizer codes with simple circuit structures and low qubit overhead. We provide encoded circuits with small first-order logical error rate after postselection for the [[n, n-2, 2]] quantum error-detecting codes and the [[5, 1, 3]], [[7, 1, 3]], and [[15, 7, 3]] quantum error-correcting codes. Detailed analysis shows that under the level of physical noise of current devices, our encoding scheme is 4--7 times less noisy than the unencoded operation, while at most 3% of runs need to be discarded.
• Abstract（参考訳）: 量子エラー訂正は量子プロセッサのエラーを抑制するための有望な経路を提供するが、ノイズ、特に非クリフォード演算から論理演算を保護するために必要なリソースは、初期のフォールトトレラント量子コンピューティング(EFTQC)時代において、実用的な量子優位を達成するための大きな課題となる。 本研究では,$\exp(-iθP)$の指数写像を,単純な回路構造と低キュービットオーバヘッドを持つ安定化器符号に符号化する方式を開発した。 我々は[[n, n-2, 2]]量子誤り検出符号および[[5, 1, 3], [[7, 1, 3], [[15, 7, 3]量子誤り訂正符号に対するポストセレクション後の1次論理誤り率の小さい符号化回路を提供する。 詳細な分析によると、現在の装置の物理的ノイズのレベルでは、符号化方式は未符号化動作の4～7倍ノイズが少なく、少なくとも3%は破棄する必要がある。

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