論文の概要: Bunny Codes: Broadening Superconducting Quantum Error Correction Capability through Advanced Control Engineering
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2606.22853v1
- Date: Mon, 22 Jun 2026 04:57:16 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2026-06-25 04:07:58.740121
- Title: Bunny Codes: Broadening Superconducting Quantum Error Correction Capability through Advanced Control Engineering
- Title（参考訳）: バニー符号:先端制御技術による超電導量子エラー補正能力の拡充
- Authors: Runshi Zhou, Xingye Yuan, Linghang Kong, Fang Zhang, Kai Zhang, Zhaohui Yang, Jianxin Chen,
- Abstract要約: 超伝導ハードウェアに固有の2次元近接量子ビット接続上に実装可能な,様々な安定化器重みと距離を持つqLDPC符号の集合を求める。
提案手法は,長距離カプラではなく拡張ゲートセットを用いて高速な量子誤差補正を実現することができることを示す。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 16.033236929372727
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: Drawing on advances in superconducting qubit control schemes that unlock enriched native gate sets at the hardware level, we systematically examine how harnessing this enlarged physical two-qubit gate pool -- specifically CNOT and CXSWAP -- streamlines syndrome extraction for certain qLDPC codes with nonlocal stabilizers. Through an exhaustive search, we discover a set of qLDPC codes with various stabilizer weights and distances that can be implemented on the two-dimensional nearest-neighbor qubit connectivity native to superconducting hardware while achieving performance equivalent to that of the direct CNOT implementation requiring long-range interactions. We refer to those codes as Bunny codes. Across all code distances we examine, the best Bunny codes with weight-6 stabilizers in periodic boundary conditions have a code rate approximately $3\times$ that of the toric code; when converted to open boundary conditions, they retain an approximately $2\times$ code rate advantage over the rotated surface code. In circuit-level simulation, we find that some Bunny codes exhibit logical error rates an order of magnitude lower than toric codes with comparable code rates. Our results demonstrate that high-performance quantum error correction can be achieved using an expanded gate set rather than long-range couplers, thereby significantly reducing hardware complexity.
- Abstract（参考訳）: ハードウェアレベルで強化されたネイティブゲートセットをアンロックする超伝導量子ビット制御方式の進歩に基づき、この拡張された物理2ビットゲートプール(特にCNOTとCXSWAP)をどのように活用するかを系統的に検討し、非局所安定器を持つ特定のqLDPC符号に対するシンドローム抽出を効率化する。
本研究では, 超伝導ハードウェアにネイティブな2次元近接量子ビット接続上に実装可能な, 様々な安定化器重みと距離を持つqLDPC符号の集合を発見し, 長距離通信を必要とする直接CNOT実装と同等の性能を実現した。
我々はそれらのコードをバニーコードと呼ぶ。
検討したすべてのコード距離において、周期境界条件における重み6安定化器を持つバニー符号は、トーリック符号の約$3\times$のコードレートを持ち、オープン境界条件に変換すると、回転した曲面符号よりも約$2\times$のコードレート優位性を保持する。
回路レベルでのシミュレーションでは、いくつかのバニー符号は論理的誤り率をトーリック符号と同等の符号率で比較すると桁違いに低い値を示す。
この結果から,長距離カプラではなく拡張ゲートセットを用いて高速な量子誤差補正を実現することができ,ハードウェアの複雑さを大幅に低減できることがわかった。
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