論文の概要: Fault-Tolerant Cut-Cat State Syndrome Extraction for Quantum Codes

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2604.17339v1
• Date: Sun, 19 Apr 2026 09:22:14 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2026-04-28 13:31:17.292856
• Title: Fault-Tolerant Cut-Cat State Syndrome Extraction for Quantum Codes
• Title（参考訳）: 量子符号に対するフォールトトレラントカットキャット状態症候群抽出法
• Abstract要約: 本稿では,CSSコードに対する新しいフォールトトレラントシンドローム抽出手法を提案する。 各アンシラ量子ビットは、一対のデータ量子ビットと非フォールトトトレラントに相互作用するが、追加のキャット安定化器測定を導入する。 フラグベースの最先端プロトコルと比較して、カットキャット方式は2ビットゲート数で顕著な利点がある。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 10.119151462781442
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: Reliable quantum computation requires fault-tolerant protocols to prevent errors from propagating during syndrome extraction in quantum error correction. We present a novel fault-tolerant syndrome extraction technique for CSS codes, which we refer to as the cut-cat state scheme. While each ancilla qubit interacts non-fault-tolerantly with a pair of data qubits, we introduce additional cat stabilizer measurements to identify and correct the resulting hook errors. Our approach maintains the key benefit of cat-based extraction, i.e., parallelized data qubit interactions, while reducing the number of simultaneous qubits required by more than half. Compared to flag-based state-of-the-art protocols, the cut-cat scheme offers a notable advantage in terms of two-qubit gate count as the code distance increases.
• Abstract（参考訳）: 信頼性の高い量子計算は、量子エラー訂正においてシンドローム抽出中にエラーが伝播するのを防ぐためにフォールトトレラントプロトコルを必要とする。 本稿では,CSSコードに対する新しいフォールトトレラントシンドローム抽出手法を提案する。 各アンシラ量子ビットは、一対のデータ量子ビットと非フォールトトトレラントに相互作用するが、結果として生じるフックエラーを識別し修正するために、追加のキャット安定化器測定を導入する。 我々のアプローチは、猫ベースの抽出、すなわち並列化されたデータキュービット相互作用の重要な利点を維持し、同時に必要となるキュービットの数を半分以上削減する。 フラグベースの最先端プロトコルと比較して、カットキャット方式は符号距離が増加するにつれて、2量子ゲート数において顕著な優位性をもたらす。

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