論文の概要: Error semitransparent universal control of a bosonic logical qubit

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2603.15356v1
• Date: Mon, 16 Mar 2026 14:36:31 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2026-03-17 18:28:58.488655
• Title: Error semitransparent universal control of a bosonic logical qubit
• Title（参考訳）: ボソニック論理量子ビットの誤り半透明普遍制御
• Authors: Saswata Roy, Owen C. Wetherbee, Valla Fatemi,
• Abstract要約: 動的符号化サブ空間に基づくフレームワークを導入し、単純なリニアドライブでエラー半透明なユニバーサルゲートを実現できるようにする。 本研究では,光子損失を条件とした不整合の5倍の減少を観測し,量子誤差補正によるアクティブ・マニピュレーション寿命の延長を実証し,複合EsT非クリフォード演算を構築した。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.548014499873554
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: Bosonic codes offer hardware-efficient approaches to logical qubit construction and hosted the first demonstration of beyond-break even logical quantum memory.However, such accomplishments were done for idling information, and realization of fault-tolerant logical operations remains a critical bottleneck for universal quantum computation in scaled systems. Error-transparent (ET) gates offer an avenue to resolve this issue, but experimental demonstrations have been limited to phase gates. Here, we introduce a framework based on dynamic encoding subspaces that enables simple linear drives to accomplish universal gates that are error semi-transparent (EsT) to oscillator photon loss. With an EsT logical gate set of {X, H, T}, we observe a five-fold reduction in infidelity conditioned on photon loss, demonstrate extended active-manipulation lifetimes with quantum error correction, and construct a composite EsT non-Clifford operation using a sequence of eight gates from the set. Our approach is compatible with methods for detectable ancilla errors, offering an approach to error-mitigated universal control of bosonic logical qubits with the standard quantum control toolkit.
• Abstract（参考訳）: ボソニック符号は論理量子ビットの構成に対するハードウェア効率のよいアプローチを提供し、論理量子メモリの超越を初めて実証した。しかし、そのような成果はアイドリング情報に対して行われ、フォールトトレラントな論理演算の実現は、大規模システムにおける普遍量子計算において重要なボトルネックとなっている。 Error-transparent (ET) ゲートはこの問題を解決するための道を提供するが、実験的なデモはフェーズゲートに限られている。 本稿では, 動的符号化サブ空間に基づくフレームワークを提案する。これにより, 単純なリニアドライブがエラー半透明(EsT)であるユニバーサルゲートを達成し, 光子損失を発振する。 X, H, T} の EsT 論理ゲートセットを用いて、光子損失に条件づけられた不確かさの5倍の減少を観測し、量子的誤差補正による拡張能動操作寿命の証明を行い、その集合から8つのゲートのシーケンスを用いて合成 EsT の非クリフォード演算を構築する。 我々のアプローチは、検出可能なアンシラ誤差の手法と互換性があり、標準量子制御ツールキットを用いたボソニック論理量子ビットの誤差緩和ユニバーサル制御へのアプローチを提供する。

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