論文の概要: Catalytic Quantum Error Correction: Theory, Efficient Catalyst Preparation, and Numerical Benchmarks
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2603.25774v2
- Date: Tue, 31 Mar 2026 07:51:23 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2026-04-01 15:25:02.263094
- Title: Catalytic Quantum Error Correction: Theory, Efficient Catalyst Preparation, and Numerical Benchmarks
- Title（参考訳）: 触媒的量子エラー補正:理論,効率的な触媒調製,数値ベンチマーク
- Authors: Hikaru Wakaura,
- Abstract要約: CQECは、誤差振幅閾値なしでノイズの多いコピーから既知のターゲット状態を回復する。
CQECは、ノイズ強度に関係なく、コヒーレントモードが$mathcalC(_0) subseteq MathcalC(_mathrmnoisy)$を満たすたびに成功する。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: We introduce Catalytic Quantum Error Correction (CQEC), a state recovery protocol exploiting catalytic covariant transformations. CQEC recovers a known target state from noisy copies without an error \emph{magnitude} threshold: recovery succeeds whenever the coherent modes satisfy $\mathcal{C}(ρ_0) \subseteq \mathcal{C}(ρ_\mathrm{noisy})$, regardless of noise strength. The main practical bottleneck -- catalyst preparation requiring $n^* \sim d^4 e^{2γ}$ copies -- is resolved by a three-stage pipeline combining CPMG dynamical decoupling, Clifford twirling, and the recursive swap test, achieving $F_\mathrm{cat} > 0.96$ with only 8~copies ($10^9$-fold reduction). Numerical validation across four quantum algorithms ($d = 4$--$64$), a cryptographic protocol, and three noise models confirms $F > 0.999$ in the asymptotic limit across 200~configurations.
- Abstract（参考訳）: 触媒共変変換を利用した状態回復プロトコルであるCQEC(Catalytic Quantum Error Correction)を導入する。
CQECは、誤差 \emph{magnitude} しきい値なしで、既知のターゲット状態をノイズコピーから回復する: 回復は、ノイズ強度に関係なく、コヒーレントモードが$\mathcal{C}(ρ_0) \subseteq \mathcal{C}(ρ_\mathrm{noisy})$を満たすたびに成功する。
主な実用的ボトルネック --$n^* \sim d^4 e^{2γ}$コピーを必要とする触媒準備 -- は、CPMG動的疎結合、クリフォード・ツワイルリング、再帰スワップテストを組み合わせた3段階のパイプラインで解決され、F_\mathrm{cat} > 0.96$で8-copies (10^9$-fold reduction) しか得られない。
4つの量子アルゴリズム(d = 4$--64$)の数値検証(d = 4$--64$)、および3つのノイズモデルにより、200~設定の漸近極限において$F > 0.999$が確定される。
関連論文リスト
- Continual Quantum Architecture Search with Tensor-Train Encoding: Theory and Applications to Signal Processing [68.35481158940401]
CL-QASは連続的な量子アーキテクチャ検索フレームワークである。
振幅のエンコードと変分量子回路の忘れを犠牲にすることの課題を緩和する。
制御可能なロバスト性表現性、サンプル効率の一般化、およびバレンプラトーを使わずに滑らかな収束を実現する。
論文 参考訳（メタデータ） (2026-01-10T02:36:03Z) - Enhancing Kerr-Cat Qubit Coherence with Controlled Dissipation [64.05054054401175]
Kerr-cat qubit (KCQ) はボゾン量子プロセッサである。
KCQはオンチップアーキテクチャや高忠実度操作と実験的に互換性がある。
KCQ におけるビットフリップ時間は、キュービット多様体からの漏れによって制限されるという直接的な証拠を示す。
論文 参考訳（メタデータ） (2025-11-02T17:58:36Z) - Topological control of quantum speed limits [55.2480439325792]
量子状態が完全に分散していないとしても、この状態のQFIは運動量分解される。
我々は、(分散のない)位相位相相において$sqrt|C|$としてスケールする量子速度制限上の境界を見つける。
論文 参考訳（メタデータ） (2025-07-21T18:00:07Z) - Coupled cluster method tailored by quantum selected configuration interaction [0.0]
本稿では、結合クラスタ(CC)理論を量子選択構成相互作用(QSCI)波動関数で調整するハイブリッド量子古典スキームを提案する。
QSCIは、量子ハードウェア上に準備された多電子状態の再構築にスケーラブルでショット効率のよいアプローチを提供する。
論文 参考訳（メタデータ） (2025-06-20T11:07:26Z) - Approximate quantum error correcting codes from conformal field theory [0.0]
局所的デファス化チャネル下での汎用1+1D CFT符号について検討する。
連続対称性を持つCFT符号が共変符号の回復忠実度の境界を飽和させることを示す。
論文 参考訳（メタデータ） (2024-06-13T19:40:36Z) - Catalytic and asymptotic equivalence for quantum entanglement [44.99833362998488]
多くのコピーの絡み合う操作は、ノイズの多い状態から非常に絡み合った純粋な状態を可能にする。
本研究では, 絡み合った触媒を用いることで, 蒸留可能な量子状態の単項蒸留速度を向上できないことを示す。
本研究は, 絡み合った状態の触媒および状態変換の能力と限界を包括的に把握するものである。
論文 参考訳（メタデータ） (2023-05-05T12:57:59Z) - Quantum process tomography of continuous-variable gates using coherent
states [49.299443295581064]
ボソニックモード超伝導回路におけるコヒーレント状態量子プロセストモグラフィ(csQPT)の使用を実証する。
符号化量子ビット上の変位とSNAP演算を用いて構築した論理量子ゲートを特徴付けることにより,本手法の結果を示す。
論文 参考訳（メタデータ） (2023-03-02T18:08:08Z) - Deep Quantum Error Correction [73.54643419792453]
量子誤り訂正符号(QECC)は、量子コンピューティングのポテンシャルを実現するための鍵となる要素である。
本研究では,新しいエンペンド・ツー・エンドの量子誤りデコーダを効率的に訓練する。
提案手法は,最先端の精度を実現することにより,QECCのニューラルデコーダのパワーを実証する。
論文 参考訳（メタデータ） (2023-01-27T08:16:26Z) - A Rate-Distortion Perspective on Quantum State Redistribution [3.683202928838613]
量子状態再分配タスクの速度歪みバージョンを考えると、復号された状態の誤差は加法歪み測定によって判断される。
自由絡み付き圧縮スキームの速度歪み関数に対する単一文字式を導出する。
論文 参考訳（メタデータ） (2021-12-22T15:19:58Z)
関連論文リストは本サイト内にある論文のタイトル・アブストラクトから自動的に作成しています。
指定された論文の情報です。
本サイトの運営者は本サイト（すべての情報・翻訳含む）の品質を保証せず、本サイト（すべての情報・翻訳含む）を使用して発生したあらゆる結果について一切の責任を負いません。