論文の概要: Programmable Dissipation via Partial Quantum Error Correction

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2605.30217v1
• Date: Thu, 28 May 2026 16:49:07 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2026-05-30 02:45:56.556626
• Title: Programmable Dissipation via Partial Quantum Error Correction
• Title（参考訳）: 部分量子誤差補正によるプログラマブル散逸
• Authors: Sameer Dambal, Michael AD Taylor, Yu Zhang,
• Abstract要約: 代わりに、論理ノイズを校正リソースにすることができる。 1つのフォールトトレラントなラウンドは論理的に完全に正のトレース保存写像を誘導する。 符号距離を選択するマルチステップシミュレーションの精度基準を導出する。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 2.614894682819833
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: Noise is typically treated as the adversary of quantum information processing. For open quantum dynamics, however, dissipation is part of the target physics, creating a tension with fault-tolerant architectures designed to suppress decoherence. Here we show that logical noise can instead be turned into a calibrated resource. We treat the error-correction cycle as a programmable primitive: one fault-tolerant round induces a logical completely positive trace-preserving map, and decoder/recovery randomization generates a controllable family of logical channels whose convex mixtures realize Kraus-channel mixing. This enables direct compilation of target dissipators into effective logical dynamics without explicit ancilla qubits for encoding the bath degree of freedoms. We derive an accuracy criterion for multi-step simulation in which the code distance is chosen so that uncontrolled logical errors remain a small fraction of the intended dissipation per step, rather than being driven below an arbitrarily small closed-system tolerance. Partial quantum error correction thus repurposes fault-tolerant structure to sculpt dissipation, offering a resource-efficient route to quantum simulation of open quantum systems.
• Abstract（参考訳）: ノイズは通常、量子情報処理の逆として扱われる。 しかし、オープン量子力学では、散逸はターゲット物理の一部であり、デコヒーレンスを抑制するために設計されたフォールトトレラントアーキテクチャとの緊張を生み出す。 ここでは、代わりに論理ノイズを校正資源にすることができることを示す。 エラー訂正サイクルをプログラム可能なプリミティブとして扱う: 1つのフォールトトレラントラウンドは論理的に完全に正のトレース保存マップを誘導し、デコーダ/リカバリランダム化は、凸混合がクラウスチャネル混合を実現する論理チャネルの制御可能なファミリーを生成する。 これにより、標的の放散体を直接論理動力学にコンパイルし、アシラ量子ビットを明示せずに自由度を符号化することができる。 任意に小さな閉系トレランス以下に駆動されるのではなく、制御不能な論理誤差がステップごとの散逸のごく一部にとどまるように、符号距離が選択されるマルチステップシミュレーションの精度基準を導出する。 これにより、部分量子誤り訂正は、フォールトトレラント構造を再利用して散逸を彫刻し、オープン量子系の量子シミュレーションへのリソース効率の高い経路を提供する。

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