論文の概要: A Unified Error Correction Code for Universal Quantum Computing with Identical Particles

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2602.20452v1
• Date: Tue, 24 Feb 2026 01:23:11 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2026-02-25 17:34:53.567755
• Title: A Unified Error Correction Code for Universal Quantum Computing with Identical Particles
• Title（参考訳）: Identical Particlesを用いたユニバーサル量子コンピューティングのための統一誤り訂正符号
• Authors: S. L. Wu, Lian-Ao Wu,
• Abstract要約: 同一粒子量子ビット(IPQ)に基づくフォールトトレラント量子コンピューティングアーキテクチャを提案する。 その結果,1次IPQ-バス相互作用は従来の1次量子バス相互作用と根本的に異なることがわかった。 物理量子ビット内では,最も単純な量子誤り訂正符号が直接実現可能であることを提案する。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: We present a universal fault-tolerant quantum computing architecture based on identical particle qubits (IPQs), where we find that the first-order IPQ - bath interaction fundamentally differs from the conventional first-order qubit-bath interaction. This key distinction necessitates a redesign of existing strategies to fight decoherence. We propose that the simplest quantum error correction code can be realized directly within the physical qubit, provided that conventional correction and restoration are generalized beyond unitary operations to employ physically implementable reversal operations -- naturally placing logical and physical qubits on equal footing. We further demonstrate that dynamical decoupling (DD) remains effective within this unified framework, and that a decoherence-free subspace (DFS) -- like structure emerges. Unlike previous approximate treatments, our analytically solvable IPQ-Bath model enables rigorous testing of these strategies, with numerical simulations validating their effectiveness.
• Abstract（参考訳）: 同一粒子量子ビット(IPQ)に基づく普遍的フォールトトレラント量子コンピューティングアーキテクチャを提案する。そこでは、一階のIPQ-バス相互作用が従来の一階の量子ビット-バス相互作用と根本的に異なることが分かる。 この重要な区別は、デコヒーレンスと戦うための既存の戦略を再設計する必要がある。 量子誤り訂正符号は物理量子ビット内で直接実現でき、従来の補正と復元はユニタリ演算を超えて一般化され、物理的に実装可能な逆演算が用いられる。 さらに、この統合されたフレームワークでは動的疎結合(DD)が有効であり、構造のように非コヒーレンスのない部分空間(DFS)が出現することを示した。 従来の近似処理とは異なり、解析的に解決可能なIPQ-Bathモデルはこれらの戦略の厳密な検証を可能にする。

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