論文の概要: Fault-tolerant interfaces for quantum LDPC codes

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2602.16948v1
• Date: Wed, 18 Feb 2026 23:25:29 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2026-02-20 15:21:28.511684
• Title: Fault-tolerant interfaces for quantum LDPC codes
• Title（参考訳）: 量子LDPC符号のためのフォールトトレラントインタフェース
• Authors: Matthias Christandl, Omar Fawzi, Ashutosh Goswami,
• Abstract要約: 一定の空間オーバーヘッドでフォールトトレラントな量子状態の準備が可能であることを示す。 量子低密度パリティチェック符号の保護レベルを低下させるフォールトトレラントインタフェースを構築する。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 8.49301882142233
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: The preparation of a quantum state using a noisy quantum computer (gate noise strength $δ$), will necessarily affect an O($δ$)-fraction of the qubits, no matter which protocol is used. Here, we show that fault-tolerant quantum state preparation can be achieved with constant space overhead improving on previous constructions requiring polylogarithmic overhead. To achieve this, we add to the toolbox of fault-tolerant schemes for circuits with quantum input and output. More specifically, we construct fault-tolerant interfaces that decrease the level of protection for quantum low-density parity-check (LDPC) codes. When information is encoded in multiple code blocks, our interfaces have constant space overhead. In our decoder construction that change the level of protection by an arbitrary amount, we circumvent bottlenecks to error pileup and overhead by gradual lowering of the level of encoding at the same time as we increase the number of blocks on which decoding is carried out simultaneously.
• Abstract（参考訳）: ノイズ量子コンピュータ(ゲートノイズ強度$δ$)を用いた量子状態の生成は、どのプロトコルが使われているかに関わらず、必ず量子ビットのO($δ$)-フラクションに影響を与える。 ここでは,複数対数オーバヘッドを必要とする以前の構成に対して,一定の空間オーバーヘッドを伴って,フォールトトレラントな量子状態の準備が可能であることを示す。 これを実現するために、量子入力と出力を持つ回路の耐故障性スキームのツールボックスに追加する。 具体的には、量子低密度パリティチェック(LDPC)符号の保護レベルを低下させるフォールトトレラントインタフェースを構築する。 情報が複数のコードブロックにエンコードされると、インターフェースは一定の空間オーバーヘッドを持つ。 任意の量で保護レベルを変更するデコーダ構築において、デコーダを同時に実行するブロック数を増やすと同時に、段階的に符号化レベルを下げることによってボトルネックを回避し、エラーの積み上げとオーバーヘッドを回避します。

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