論文の概要: Trapped-Ion Multiqubit Gates are Compatible with Scalable Quantum Error Correction

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2605.28536v1
• Date: Wed, 27 May 2026 14:31:22 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2026-05-28 17:38:56.11914
• Title: Trapped-Ion Multiqubit Gates are Compatible with Scalable Quantum Error Correction
• Title（参考訳）: トラッピングイオン多ビットゲートはスケーラブル量子誤差補正に適合する
• Abstract要約: マルチキュービット(MQ)ゲート動作のための詳細な顕微鏡ノイズモデルを構築した。 フォノン加熱と運動の劣化は, 実効的な1ビットと2ビットの誤差チャネルによってよく捉えられている。 回転曲面符号に基づく量子誤差補正方式のスケーラビリティについて検討する。
• 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 construct a detailed microscopic noise model for multi-qubit (MQ) gate operations in the context of trapped ion architecture with all-to-all connectivity. We find that phonon heating and motional dephasing are well captured by effective single- and two-qubit error channels that can, in principle, act between arbitrary pairs of qubits. Nevertheless, the median magnitude of two-qubit errors between uncoupled qubits is substantially smaller than that of errors between gate-coupled qubits. Errors associated with photon scattering are shown to solely propagate to qubits participating in gate operations. Lastly, we combine all noise sources, assigned with experimentally relevant parameters, and explore the scalability of a quantum error correction (QEC) scheme based on the rotated surface code, as a function of error rates and code size. Our analysis bridges device-level physics and QEC performance for MQ gates in trapped-ion architectures.
• Abstract（参考訳）: マルチキュービット(MQ)ゲート動作のための微細なノイズモデルを構築する。 フォノンの加熱と運動の劣化は、1ビットと2ビットの効果的なエラーチャネルによってうまく捉えられ、原理的には任意の量子ビット間の作用が可能である。 それでも、未結合量子ビット間の2量子誤りの平均等級は、ゲート結合量子ビット間の誤差よりもかなり小さい。 光子散乱に関連する誤差は、ゲート操作に参加するキュービットにのみ伝播することが示されている。 最後に、実験的なパラメータに割り当てられた全てのノイズ源を組み合わせて、回転した表面コードに基づく量子エラー補正(QEC)スキームのスケーラビリティを、エラー率とコードサイズの関数として検討する。 我々の分析は、トラップイオンアーキテクチャにおけるMQゲートのデバイスレベルの物理とQEC性能を橋渡しする。

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