論文の概要: Estimating the performance boundary of Gottesman-Kitaev-Preskill codes and number-phase codes
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2602.24102v1
- Date: Fri, 27 Feb 2026 15:42:34 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2026-03-02 19:48:24.493644
- Title: Estimating the performance boundary of Gottesman-Kitaev-Preskill codes and number-phase codes
- Title（参考訳）: Gottesman-Kitaev-Preskill符号と数相符号のパフォーマンス境界の推定
- Authors: Kai-Xuan Wen, Dong-Long Hu, Shengyong Li, Ze-Liang Xiang,
- Abstract要約: ボゾン量子誤り訂正符号は調和振動子の論理情報を符号化する。
物理的ノイズ条件(光子損失やデフォーカスを含む)が本質的に他のノイズよりも優れているかは不明である。
ここでは、一般光子損失重畳雑音下でのGKP符号とNP符号の定量的性能境界を推定する。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: Bosonic quantum error-correcting codes encode logical information in a harmonic oscillator, with the Gottesman-Kitaev-Preskill (GKP) and number-phase (NP) codes representing two fundamentally different encoding paradigms. Although both have been extensively studied, it remains unclear under what physical noise conditions (including photon loss and dephasing) one encoding intrinsically outperforms the other. Here we estimate a quantitative performance boundary between GKP and NP codes under general photon loss-dephasing noise. By optimizing code parameters within each encoding family, we identify the noise regimes in which each code exhibits a fundamental advantage. In particular, we find that the crossover occurs when the dephasing strength is approximately two orders of magnitude smaller than the loss strength, revealing a sharp separation between operational regimes. Beyond this specific comparison, our work establishes a practical and extensible methodology for benchmarking bosonic codes and optimizing their parameters, providing concrete guidance for the experimental selection and deployment of bosonic encodings in realistic noise environments.
- Abstract（参考訳）: Bosonic quantum error-correcting codes encode logic information in a harmonic oscillator, with the Gottesman-Kitaev-Preskill (GKP) and number-phase codes represent two fundamentally different encoding paradigms。
どちらも広く研究されているが、物理的ノイズ条件(光子損失やデファス化を含む)が本質的に他方よりも優れているかは定かではない。
ここでは、一般光子損失重畳雑音下でのGKP符号とNP符号の定量的性能境界を推定する。
符号化ファミリ内のコードパラメータを最適化することにより、各コードが根本的な優位性を示すノイズを識別する。
特に, 劣化強度が損失強度よりも約2桁小さい場合には, クロスオーバーが発生し, 運用体制間の明確な分離が明らかとなる。
この具体的な比較に加えて、本研究はボソニック符号のベンチマークとパラメータの最適化のための実用的で拡張可能な方法論を確立し、現実的な雑音環境におけるボソニック符号化の実験的選択と展開のための具体的なガイダンスを提供する。
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