論文の概要: Simplified circuit-level decoding using Knill error correction
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2603.05320v1
- Date: Thu, 05 Mar 2026 16:00:24 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2026-03-06 22:06:11.311859
- Title: Simplified circuit-level decoding using Knill error correction
- Title（参考訳）: Knill誤り訂正を用いた簡易回路レベル復号法
- Authors: Ewan Murphy, Subhayan Sahu, Michael Vasmer,
- Abstract要約: ニットル誤り訂正(Knill error correct)は、反復性症候群の測定を1ラウンドの計測で置き換える技法である。
解析的・数値的に、Knill誤り訂正のための時間制約付き復号問題は、より単純な符号容量ノイズモデルに使用される同じ復号器を用いて解くことができることを示す。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: Quantum error correction will likely be essential for building a large-scale quantum computer, but it comes with significant requirements at the level of classical control software. In particular, a quantum error-correcting code must be supplemented with a fast and accurate classical decoding algorithm. Standard techniques for measuring the parity-check operators of a quantum error-correcting code involve repeated measurements, which both increases the amount of data that needs to be processed by the decoder, and changes the nature of the decoding problem. Knill error correction is a technique that replaces repeated syndrome measurements with a single round of measurements, but requires an auxiliary logical Bell state. Here, we provide a theoretical and numerical investigation into Knill error correction from the perspective of decoding. We give a self-contained description of the protocol, prove its fault tolerance under locally decaying (circuit-level) noise, and numerically benchmark its performance for quantum low-density parity-check codes. We show analytically and numerically that the time-constrained decoding problem for Knill error correction can be solved using the same decoder used for the simpler code-capacity noise model, illustrating that Knill error correction may alleviate the stringent requirements on classical control required for building a large-scale quantum computer.
- Abstract（参考訳）: 量子エラー訂正は、大規模な量子コンピュータの構築には不可欠だろうが、古典的な制御ソフトウェアのレベルでの重要な要件が伴う。
特に、量子エラー訂正コードは、高速で正確な古典的復号アルゴリズムで補う必要がある。
量子誤り訂正符号のパリティチェック演算子を測定する標準的な手法では、繰り返し測定が行われ、デコーダで処理する必要があるデータの量を増大させ、復号問題の性質を変化させる。
ニットル誤り訂正(英: Knill error correct)は、反復性症候群の測定を1ラウンドの計測で置き換える手法であるが、補助的な論理ベル状態を必要とする。
ここでは、復号化の観点から、Knill誤り訂正に関する理論的および数値的研究を行う。
本稿では,このプロトコルを自己完結した記述を行い,局所減衰(回路レベル)雑音下での耐故障性を証明し,量子低密度パリティチェック符号の性能を数値的に評価する。
解析的・数値的に、Knill誤り訂正の時間制約デコード問題は、より単純なコード容量ノイズモデルに使用されるのと同じデコーダを用いて解決できることを示し、Knill誤り訂正が大規模量子コンピュータ構築に必要な古典的制御の厳密な要求を軽減できることを示した。
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