論文の概要: Magic state distillation with permutation-invariant codes and a two-qubit example
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2603.04310v1
- Date: Wed, 04 Mar 2026 17:27:43 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2026-03-05 21:29:15.426694
- Title: Magic state distillation with permutation-invariant codes and a two-qubit example
- Title（参考訳）: 置換不変符号によるマジック状態蒸留と2量子例
- Authors: Heather Leitch, Yingkai Ouyang,
- Abstract要約: マジックステート蒸留プロトコルは、多くのノイズの多いコピーからマジックステートのクリーンコピーを作成することを目的としている。
置換不変なgnu符号に基づくプロトコルを2量子ビットまで小さくする。
このプロトコルは0.5のエラーしきい値と1/2の蒸留レートを達成し、同等の符号の以前のスキームを上回ります。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 3.437656066916039
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: Magic states, by allowing non-Clifford gates through gate teleportation, are important building blocks of fault-tolerant quantum computation. Magic state distillation protocols aim to create clean copies of magic states from many noisier copies. However, the prevailing protocols require substantial qubit overhead. We present a distillation protocol based on permutation-invariant gnu codes, as small as two qubits. The two-qubit protocol achieves a 0.5 error threshold and 1/2 distillation rate, surpassing prior schemes for comparable codes. Our protocol furthermore distils magic states with arbitrary magic by varying the position of the ideal input states on the Bloch sphere. We achieve this by departing from the usual magic state distillation formalism, allowing the use of non-Clifford gates in the distillation protocol, and allowing the form of the output state to differ from the input state. Our protocol is compatible for use in tandem with existing magic state distillation protocols to enhance their performance.
- Abstract（参考訳）: マジックステートは、ゲートテレポーテーションを通じて非クリフォードゲートを許すことによって、フォールトトレラント量子計算の重要な構成要素である。
マジックステート蒸留プロトコルは、多くのノイズの多いコピーからマジックステートのクリーンコピーを作成することを目的としている。
しかし、一般的なプロトコルは、相当な量子ビットオーバーヘッドを必要とする。
置換不変gnu符号に基づく蒸留プロトコルを提案する。
2キュービットプロトコルは0.5エラーしきい値と1/2蒸留率を達成し、比較符号の以前のスキームを上回ります。
我々のプロトコルはさらに、ブロッホ球上の理想的な入力状態の位置を変化させることで、任意の魔法でマジックステートを消耗する。
我々は、通常のマジック状態蒸留形式から離れ、蒸留プロトコルにおける非クリフォードゲートの使用を可能にし、出力状態の形式を入力状態と異なるものにすることで、これを実現する。
我々のプロトコルは、既存のマジックステート蒸留プロトコルと互換性があり、性能が向上する。
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