論文の概要: Correlated Atom Loss as a Resource for Quantum Error Correction

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2603.24237v1
• Date: Wed, 25 Mar 2026 12:17:14 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2026-03-26 21:06:11.281821
• Title: Correlated Atom Loss as a Resource for Quantum Error Correction
• Title（参考訳）: 量子エラー補正の資源としての相関原子損失
• Authors: Hugo Perrin, Gatien Roger, Guido Pupillo,
• Abstract要約: 我々は,損失相関を利用した復号化戦略を導入,実装し,原子損失から生じるテキスト遅延消去チャネルを消去チャネルに効果的に変換する。 独立な損失事象を仮定する復号器と比較して,本手法は論理的誤り確率の次数減少を達成できる。 我々のアプローチは、部分的に相関した損失を伴う実験的な関係のある体制にまで拡張し、理想化された完全に相関した設定を超えた堅牢な利得を示す。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: Atom loss is a dominant error source in neutral-atom quantum processors, yet its correlated structure remains largely unexploited by existing quantum error correction decoders. We analyze the performance of the surface code equipped with teleportation-based loss-detection units for neutral-atom quantum processors subject to circuit-level, partially correlated atom loss and depolarizing noise. We introduce and implement a decoding strategy that exploits loss correlations, effectively converting the \textit{delayed} erasure channels stemming from atom loss to erasure channels. The decoder constructs a loss graph and dynamically updates loss probabilities, a procedure that is highly parallelizable and compatible with real-time operation. Compared to a decoder that assumes independent loss events, our approach achieves up to an order-of-magnitude reduction in logical error probability and increases the loss threshold from $3.2\%$ to $4\%$. Our approach extends to experimentally relevant regimes with partially correlated loss, demonstrating robust gains beyond the idealized fully correlated setting.
• Abstract（参考訳）: 原子損失は中性原子量子プロセッサにおいて主要なエラー源であるが、その相関構造は既存の量子誤り訂正デコーダによって明らかにされていない。 我々は、中性原子量子プロセッサのためのテレポーテーションに基づく損失検出ユニットを備えた表面コードの性能を、回路レベル、部分相関原子損失および偏極ノイズにより解析する。 本稿では,損失相関を利用した復号法を導入,実装し,原子損失を起因とする<textit{delayed}消去チャネルを効果的に消去チャネルに変換する。 デコーダは損失グラフを構築し、損失確率を動的に更新する。 独立な損失事象を仮定するデコーダと比較して、我々の手法は論理誤差確率のオーダー・オブ・マグニチュードの減少を達成し、損失閾値を3.2\%$から4.%$に引き上げる。 我々のアプローチは、部分的に相関した損失を伴う実験的な関係のある体制にまで拡張し、理想化された完全に相関した設定を超えた堅牢な利得を示す。

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