論文の概要: A framework for low-overhead quantum fault tolerance via spacetime lifting

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2606.06365v1
• Date: Thu, 04 Jun 2026 16:34:10 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2026-06-05 22:39:44.964051
• Title: A framework for low-overhead quantum fault tolerance via spacetime lifting
• Title（参考訳）: 時空昇降による低オーバーヘッド量子フォールトトレランスのためのフレームワーク
• Authors: Yijia Xu, Yixu Wang, Zi-Wen Liu,
• Abstract要約: フォールトトレラント量子計算は本質的に時空問題である。 断層複合体は、そのようなプロトコルを単一時空オブジェクトとして扱うためのホモロジーフレームワークを提供する。 時空昇降は, 総時空コストにおいて, ほぼ直線的な断層距離を持つ時空昇降メモリ実験において, 断層複合体および特に時空昇降メモリ実験を産み出すことを示す。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 4.1533777499443305
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: Fault-tolerant quantum computation is inherently a spacetime problem, requiring not merely good static quantum error-correcting codes but also low-overhead protocols for protecting and manipulating encoded quantum information over time. Fault complexes provide a homological framework for treating such protocols as single spacetime objects. In this work, we initiate the study of low-overhead fault complexes by introducing {spacetime lifting}, a method that constructs fault complexes from symmetry-reduced product structures beyond standard foliation. We show that spacetime lifting yields fault complexes and in particular {spacetime-lifted} memory experiments with almost-linear fault distance in the total spacetime cost, which substantially outperforms existing constructions. We further interpret fault complexes as measurement-based cluster-state protocols and identify general conditions under which they realize fault-tolerant logical teleportation, showing that spacetime-lifted constructions combine favorable scaling with operational schemes. Our study opens a path toward more efficient quantum fault tolerance through general complex constructions.
• Abstract（参考訳）: フォールトトレラント量子計算は本質的に時空問題であり、静的な量子誤り訂正符号だけでなく、時間とともに符号化された量子情報を保護し操作するための低オーバーヘッドプロトコルも必要である。 断層複合体は、そのようなプロトコルを単一時空オブジェクトとして扱うためのホモロジーフレームワークを提供する。 本研究では, 標準葉を超越した対称性還元生成物構造から断層複合体を構成する方法である, {spacetime lifting} を導入することにより, 低オーバーヘッド断層複合体の研究を開始する。 本研究では, 時空昇降が断層複合体, 特に時空昇降実験を, 時空コストにおいてほぼ直線的な断層距離で行い, 既存の構造よりも大幅に優れていることを示す。 我々はさらに、断層複合体を計測に基づくクラスタ状態プロトコルとして解釈し、耐故障性のある論理的テレポーテーションを実現する一般的な条件を同定し、時空リフトされた構造が良好なスケーリングと運用スキームを組み合わせていることを示す。 我々の研究は、一般的な複雑な構造を通して、より効率的な量子的フォールトトレランスへの道を開く。

関連論文リスト

• Lovász Meets Lieb-Schultz-Mattis: Complexity in Approximate Quantum Error Correction [3.614650093702117]
  我々は,AQECの誤り訂正力とコード状態作成の難しさの緊張関係を明らかにする。 短距離の絡み合った状態は局所演算子を介して識別可能である必要があることを示す。 我々のフレームワークは、Lieb-Schultz-Mattis型制約を持つシステムに対して、新しい視点を提供する。
  論文  参考訳（メタデータ） (2025-10-06T03:00:43Z)
• Fault-Tolerant Qudit Gate Optimization in Solid-State Quantum Memory [0.0]
  本研究は、153Eu:Y2SiO5における高次元キューディットメモリの枠組みを示す。 我々は,固体量子メモリに最適化されたキューディット誤り訂正方式を開発した。
  論文  参考訳（メタデータ） (2025-03-05T15:06:39Z)
• Parallel transport in rotating frames and projective holonomic quantum computation [0.0]
  射影ゲートを用いた非線形ホロノミック量子計算のためのフレームワークを開発した。 我々は等ホロノミックな不等式を拡張し、ホロノミックな量子ゲートを実装するために使用されるプロトコルの効率に基礎的な拘束力を与える。
  論文  参考訳（メタデータ） (2024-05-31T14:08:55Z)
• Quantum Walks on Simplicial Complexes and Harmonic Homology: Application to Topological Data Analysis with Superpolynomial Speedups [9.538251541300028]
  ラプラシアン(Laplacian)は、スペクトル特性が基礎となる単体錯体を反映する重要な数学的対象である。 以上の結果から,大規模データセットの量子オラクルを必要とせずに,量子ウォークによる超ポリノミカル量子スピードアップを実現した。
  論文  参考訳（メタデータ） (2024-04-23T18:00:17Z)
• Comparative study of quantum error correction strategies for the heavy-hexagonal lattice [41.94295877935867]
  トポロジカル量子誤差補正は、量子コンピュータのスケーリングロードマップにおけるマイルストーンである。 四角い格子面のコードは、この問題に対処するための作業場となっている。 しかし、一部のプラットフォームではゲートエラーを最小限に抑えるために接続性はさらに低く保たれている。
  論文  参考訳（メタデータ） (2024-02-03T15:28:27Z)
• Unitary Complexity and the Uhlmann Transformation Problem [39.6823854861458]
  本稿では, 単項合成問題の枠組みを導入し, 還元と単項複雑性クラスについて考察する。 このフレームワークは、ある絡み合った状態が局所的な操作によって別の状態に変換される複雑さを研究するのに使用します。 そこで我々は,多くの自然量子情報処理タスクの計算複雑性を研究するための新しい手法を提案する。
  論文  参考訳（メタデータ） (2023-06-22T17:46:39Z)
• Tracking quantum coherence in polariton condensates with time-resolved tomography [0.22766070234899094]
  我々は高特異なグラウバー・スダルシャン準確率の非ガウス的畳み込みを利用して、偏光子凝縮体の量子コヒーレンスを動的にモニターする。 我々は,ナノ秒状態までの量子情報処理におけるシステムの資源性について検討する。 一般に適用されている位相空間関数とは対照的に、我々の分布は測定データから直接サンプリングすることができる。
  論文  参考訳（メタデータ） (2022-09-15T08:22:58Z)
• Quantum Causal Unravelling [44.356294905844834]
  我々は,多部量子プロセスにおける相互作用の因果構造を明らかにするための,最初の効率的な方法を開発した。 我々のアルゴリズムは、量子プロセストモグラフィーの技法で効率的に特徴付けることができるプロセスを特定するのに利用できる。
  論文  参考訳（メタデータ） (2021-09-27T16:28:06Z)
• Hardware-Efficient, Fault-Tolerant Quantum Computation with Rydberg Atoms [55.41644538483948]
  我々は中性原子量子コンピュータにおいてエラー源の完全な特徴付けを行う。 計算部分空間外の状態への原子量子ビットの崩壊に伴う最も重要なエラーに対処する,新しい,明らかに効率的な手法を開発した。 我々のプロトコルは、アルカリ原子とアルカリ原子の両方にエンコードされた量子ビットを持つ最先端の中性原子プラットフォームを用いて、近い将来に実装できる。
  論文  参考訳（メタデータ） (2021-05-27T23:29:53Z)

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。