論文の概要: Hyperbolic and Semi-Hyperbolic Floquet Codes for Photonic Quantum Computing
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2602.22906v1
- Date: Thu, 26 Feb 2026 11:51:08 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2026-02-27 18:41:22.668019
- Title: Hyperbolic and Semi-Hyperbolic Floquet Codes for Photonic Quantum Computing
- Title（参考訳）: フォトニック量子コンピューティングのための双曲と半双曲のフロケット符号
- Authors: Aygul Azatovna Galimova,
- Abstract要約: 我々は,8,3$,10,3$,および12,3$のテッセルレーションから,双曲的および半双曲的フロケット符号を構築する。
10,3ドルと12,3ドルのファミリーは、双曲的なフロッケのコードに新しい。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: Tailoring error correcting codes to the structure of the physical noise can reduce the overhead of fault-tolerant quantum computation. Hyperbolic Floquet codes use only weight-2 measurements and can be implemented directly on hardware with native pair measurements. We construct hyperbolic and semi-hyperbolic Floquet codes from $\{8,3\}$, $\{10,3\}$, and $\{12,3\}$ tessellations via the Wythoff kaleidoscopic construction with the Low-Index Normal Subgroups (LINS) algorithm. The $\{10,3\}$ and $\{12,3\}$ families are new to hyperbolic Floquet codes. We evaluate these codes under four noise models: phenomenological, ancilla Entangling Measurement (EM3), Single-step Depolarizing EM3 (SDEM3), and erasure. Under phenomenological noise, specific-logical threshold crossings occur near $p_e \approx 0.3$--$0.5\%$ for $\{8,3\}$ ($k=6$--$56$) and $0.15$--$0.2\%$ for $\{10,3\}$ ($k=12$--$146$). EM3 ancilla noise yields a threshold of ${\sim}1.5\%$ for all three families. SDEM3 is a depolarizing noise model motivated by Majorana tetron architectures; fine-grained codes achieve thresholds of ${\sim}1.0$--$1.2\%$ for all three families. The erasure model captures detected photon loss on spin-optical links; fine-grained codes achieve erasure thresholds of ${\sim}8.5$--$9\%$ for $\{8,3\}$, ${\sim}7$--$8\%$ for $\{10,3\}$, and ${\sim}6.5$--$8\%$ for $\{12,3\}$. Photon loss is the dominant error source in photon-mediated quantum computing. Under the full three-parameter SPOQC-2 noise model, the $\{8,3\}$ codes achieve a 2D fault-tolerant area $2.2\times$ that of the surface code compiled to pair measurements while encoding $k = 10$ logical qubits. In a companion paper, we evaluate the same code families in a distributed setting.
- Abstract（参考訳）: 物理ノイズの構造に誤り訂正符号を配置することで、フォールトトレラント量子計算のオーバーヘッドを低減することができる。
双曲フロケット符号はウェイト2測定のみを使用し、ネイティブペア測定でハードウェアに直接実装することができる。
我々は、Wythoff Kaleidoscopic construction with the Low-Index Normal Subgroups (LINS) algorithmを通した双曲的および半双曲的フロケ符号を、$\{8,3\}$, $\{10,3\}$, $\{12,3\}$テッセルレーションから構築する。
$\{10,3\}$と$\{12,3\}$ファミリは、双曲的なフロケ符号に新しい。
我々は,これらの符号を,現象論的,アンシラエンタングリング計測(EM3),単段階脱分極EM3(SDEM3),消去の4つのノイズモデルで評価した。
現象論的ノイズの下では、特定の論理的閾値交差は$p_e \approx 0.3$--$0.5\%$ for $\{8,3\}$$$$(k=6$--$56$)と$0.15$--$0.2\%$ for $\{10,3\}$$$$(k=12$--$146$)の近くで起こる。
EM3アンシラノイズは、3つのファミリーすべてに対して${\sim}1.5\%の閾値を得る。
SDEM3はMajorana Tetronアーキテクチャによって動機付けられた非分極ノイズモデルであり、微細なコードは3つのファミリーすべてに対して${\sim}1.0$--$1.2\%の閾値を達成する。
精細なコードは、${\sim}8.5$--$9\%$ for $\{8,3\}$, ${\sim}7$--$8\%$ for $\{10,3\}$, ${\sim}6.5$--$8\%$ for $\{12,3\}$の消去しきい値を達成する。
光子損失は光子を媒介とする量子コンピューティングにおける主要なエラー源である。
3パラメータのSPOQC-2ノイズモデルの下では、$$${8,3\}$コードは2Dフォールトトレラントな領域を2.2\times$で達成し、$k = 10$論理量子ビットを符号化しながらペア測定にコンパイルされる。
共用論文では、同じコードファミリーを分散環境で評価する。
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