論文の概要: FTPrimitiveBench: A Benchmark Suite For Logical Computation Under Hardware-Motivated and Biased Noise Models

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2605.04049v1
• Date: Tue, 05 May 2026 17:59:59 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2026-05-06 19:35:44.08079
• Title: FTPrimitiveBench: A Benchmark Suite For Logical Computation Under Hardware-Motivated and Biased Noise Models
• Title（参考訳）: FTPrimitiveBench: ハードウェアモチベーションとバイアスノイズモデルによる論理計算のためのベンチマークスイート
• Authors: Shuwen Kan, Adrian Harkness, Zefan Du, Rod Rofougaran, Sean Garner, Chenxu Liu, Ying Mao, Samuel Stein,
• Abstract要約: FTPrimitiveBenchは、論理的プリミティブがハードウェアを動機とするノイズとどのように相互作用するかを研究するための、体系的なベンチマーク手法である。 その結果、メモリベンチマークをアクティブな論理計算に拡張し、ノイズ構造とプリミティブ実装の相互作用が重要となる。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 2.3094992090533246
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: Fault-tolerant quantum computing requires understanding how error-correcting codes perform on diverse physical hardware. This is typically assessed via noisy stabilizer simulation of logical circuits at HPC scale, combined with a noise model that yields a logical error rate for the relevant code distances and depths. The uniform depolarizing model is the standard baseline, but its homogeneous assumptions fail to capture the heterogeneity, asymmetries, and correlations of real devices, where Pauli, measurement, and spatio-temporal errors are not weakly coupled. Yet these same structured features create opportunities for joint code-hardware co-design, motivating noise models that more faithfully reflect target hardware while remaining tractable to simulate. We introduce FTPrimitiveBench, a systematic benchmarking approach for studying how logical primitives interact with hardware-motivated noise. It supports both custom specifications and representative structured noise families: Pauli bias, measurement bias, and spatial or spatio-temporal non-uniformity -- together with generators for core surface-code Clifford primitives: logical memory, lattice surgery, transversal logical Hadamard, and the logical phase gate via lattice surgery. We find that structured noise affects these primitives in qualitatively distinct ways, with outcomes shaped by the interplay between noise model, primitive, and decoder choice. These results extend memory benchmarks to active logical computation, where the interaction between noise structure and primitive implementation matters. By standardizing the link between noise-model specification and primitive construction, FTPrimitiveBench enables reproducible comparative studies of QEC protocols and decoders, supporting hardware-aware co-design of fault-tolerant architectures. Code: https://github.com/ShuwenKan/FTPrimitiveBench.
• Abstract（参考訳）: フォールトトレラントな量子コンピューティングは、様々な物理ハードウェア上でエラー訂正コードがどのように機能するかを理解する必要がある。 これは典型的には、HPCスケールでの論理回路のノイズ安定化シミュレーションを通じて評価され、関連する符号距離と深さの論理誤差率をもたらすノイズモデルと組み合わせられる。 一様偏極モデルが標準ベースラインであるが、その均質な仮定は、パウリ、測定、時空間誤差が弱結合されていない実デバイスの不均一性、非対称性、相関を捉えることに失敗する。 しかし、これらの構造された機能は、目標とするハードウェアをより忠実に反映し、シミュレート可能なままにノイズモデルを動機付ける、ジョイント・コード・ハードウェアの共同設計の機会を生み出します。 FTPrimitiveBenchは、論理的プリミティブがハードウェアを動機とするノイズとどのように相互作用するかを研究するための、体系的なベンチマーク手法である。 パウリバイアス、測定バイアス、空間的または時空間的非均一性 - コアサーフェスコードのためのジェネレータ クリフォードプリミティブ:論理記憶、格子手術、横方向論理アダマール、格子手術による論理位相ゲート。 ノイズモデル,プリミティブ,デコーダ選択間の相互作用によって形成される結果が,定性的に異なる方法でこれらのプリミティブに影響を与えることが判明した。 これらの結果は、メモリベンチマークをアクティブな論理計算に拡張し、ノイズ構造とプリミティブ実装の間の相互作用が重要となる。 ノイズモデル仕様とプリミティブ構成のリンクを標準化することにより、FTPrimitiveBenchはQECプロトコルとデコーダの再現可能な比較研究を可能にし、フォールトトレラントアーキテクチャのハードウェア対応の共設計をサポートする。 コード:https://github.com/ShuwenKan/FTPrimitiveBench.com

関連論文リスト

• The Impact of Qubit Connectivity on Quantum Advantage in Noisy IQP Circuits [12.732381296045054]
  Instantaneous Quantum Polynomial-time (IQP) 回路は、短期的な量子優位性を示す候補である。 分散アーキテクチャでは、長距離通信を実装するために追加のルーティングを必要とするため、この移行においてqubit接続が重要なパラメータであることを示す。 我々は,このアーキテクチャ依存シフトを,コンパイルされた深度オーバーヘッドとそれに対応するシミュラビリティマージンを用いて定量化する。
  論文  参考訳（メタデータ） (2026-04-14T12:06:48Z)
• Wave-Based Semantic Memory with Resonance-Based Retrieval: A Phase-Aware Alternative to Vector Embedding Stores [51.56484100374058]
  本稿では,波動パターン$psi(x) = A(x) eiphi(x)$として知識をモデル化し,共振に基づく干渉によってそれを検索する新しいフレームワークを提案する。 このアプローチは振幅情報と位相情報の両方を保存し、より表現的かつ堅牢な意味的類似性を実現する。
  論文  参考訳（メタデータ） (2025-08-21T10:13:24Z)
• Logical Error Rates for the Surface Code Under a Mixed Coherent and Stochastic Circuit-Level Noise Model Inspired by Trapped Ions [0.5767156832161817]
  仮想格子を用いた量子電荷結合デバイス(QCCD)上に実装された表面符号の論理誤差率について検討する。 具体的には、アイドリング面符号の論理チャネルを構築し、そのダイヤモンド誤差を混合コヒーレントおよび回路レベルのノイズモデルの下で検証する。
  論文  参考訳（メタデータ） (2025-08-19T19:37:09Z)
• Surface Code Error Correction with Crosstalk Noise [0.6976976250169952]
  各種クロストークノイズについて検討し, 記憶実験と安定性実験によりその効果を定量化する。 フラグキュービット設計と冗長な安定化器チェックによるQECのクロストークロバスト実装を提案する。 解析的および数値的な結果とともに、ハードウェアのリアルなクロストークノイズに対して堅牢なQEC符号の設計に光を当てた。
  論文  参考訳（メタデータ） (2025-03-06T17:32:01Z)
• Fault-tolerant quantum architectures based on erasure qubits [49.227671756557946]
  我々は、支配的なノイズを既知の場所での消去に効率よく変換することで、消去量子ビットの考え方を利用する。 消去量子ビットと最近導入されたFloquet符号に基づくQECスキームの提案と最適化を行う。 以上の結果から, 消去量子ビットに基づくQECスキームは, より複雑であるにもかかわらず, 標準手法よりも著しく優れていることが示された。
  論文  参考訳（メタデータ） (2023-12-21T17:40:18Z)
• Accurate and Honest Approximation of Correlated Qubit Noise [39.58317527488534]
  提案手法は, 量子ビット相関度の高い雑音成分を組み込むことにより, 精度を向上することのできる, 近似雑音チャネルの効率的な構成法である。 固定周波数超伝導量子ビットに典型的な現実的な雑音強度では、2量子ビット相関を超える相関ノイズがコードシミュレーションの精度に大きく影響することを発見した。
  論文  参考訳（メタデータ） (2023-11-15T19:00:34Z)
• Scalable noisy quantum circuits for biased-noise qubits [37.69303106863453]
  安定猫量子ビットの既存システムに動機づけられたビットフリップ誤差のみに影響されるバイアスノイズ量子ビットを考察する。 現実的なノイズモデルでは、位相フリップは無視できないが、Pauli-Twirling近似では、ベンチマークが最大106ドルのゲートを含む回路の正しさを確認できる。
  論文  参考訳（メタデータ） (2023-05-03T11:27:50Z)
• Logical blocks for fault-tolerant topological quantum computation [55.41644538483948]
  本稿では,プラットフォームに依存しない論理ゲート定義の必要性から,普遍的なフォールトトレラント論理の枠組みを提案する。 資源オーバーヘッドを改善するユニバーサル論理の新しいスキームについて検討する。 境界のない計算に好適な論理誤差率を動機として,新しい計算手法を提案する。
  論文  参考訳（メタデータ） (2021-12-22T19:00:03Z)
• Efficient classical simulation and benchmarking of quantum processes in the Weyl basis [0.0]
  Weylユニタリを用いたランダム化ベンチマークアルゴリズムを開発し,エラーモデルの混在を効率よく同定し,学習する。 本手法を変分量子固有解器に現れるアンザッツ回路に適用する。
  論文  参考訳（メタデータ） (2020-08-27T16:46:12Z)

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。