論文の概要: Macromux: scalable postselection for high-threshold fault-tolerant quantum computation
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2603.04875v1
- Date: Thu, 05 Mar 2026 07:04:40 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2026-03-06 22:06:11.108394
- Title: Macromux: scalable postselection for high-threshold fault-tolerant quantum computation
- Title（参考訳）: Macromux:高閾値フォールトトレラント量子計算のためのスケーラブルなポストセレクション
- Authors: Patrick Birchall, Jacob Bridgeman, Christopher Dawson, Terry Farrelly, Yehua Liu, Naomi Nickerson, Mihir Pant, Sam Roberts, Karthik Seetharam, David Tuckett,
- Abstract要約: Macromuxは、フォールトトレラントプロトコルの定サイズ時空ウィンドウ上でポストセレクションを行う階層的な方法である。
フォールトトレラントなプロトコルを構築し、私たちの知る限り、文献の中で最高のしきい値を持つ。
- 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: We introduce a new resource-efficient scheme for fault-tolerant quantum computation known as `macroscale multiplexing' (or simply `Macromux'), that utilizes scalable postselection to significantly improve the threshold of a given fault-tolerant protocol against both Pauli and erasure errors. Macromux is a hierarchical method for postselecting on constant-size space-time windows of a fault tolerant protocol, requiring only constant additional overheads. The method can be straightforwardly implemented for any fault-tolerant protocol and in any architecture that has access to routing and memory, such as linear-optical fusion-based architectures. We construct fault-tolerant protocols that, to our knowledge, have the highest thresholds in the literature; we perform simulations of fusion-based schemes based on the surface code, showing a maximum possible increase in Pauli thresholds of up to a factor of $\sim6$ (from $1.0\%$ to $5.9\%$). Our schemes are highly-resource efficient, and can for example, double the loss thresholds of some photonic fusion-based protocols using as little as $3 \times$ overhead.
- Abstract（参考訳）: 我々は、スケーラブルなポストセレクションを利用して、パウリと消去エラーの両方に対して与えられたフォールトトレラントプロトコルのしきい値を大幅に改善する、'macroscale multiplexing'(または単に'Macromux')と呼ばれる新しいフォールトトレラント量子計算のためのリソース効率の高い手法を提案する。
Macromuxは、フォールトトレラントプロトコルの一定サイズの時空ウィンドウでポストセレクトする階層的な方法であり、一定のオーバーヘッドしか必要としない。
この方法は、フォールトトレラントなプロトコルや、リニア光融合ベースのアーキテクチャなど、ルーティングやメモリにアクセス可能なアーキテクチャで簡単に実装できる。
表面コードに基づく核融合に基づくスキームのシミュレーションを行い、パウリのしきい値が最大$\sim6$($1.0\%$から$5.9\%$)まで増加する可能性を示した。
私たちのスキームは、高リソース効率であり、例えば、光核融合ベースのプロトコルの損失閾値を3ドル以上のオーバーヘッドで2倍にすることができる。
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