論文の概要: Repetition-code-based readout error detection and correction across hardware platforms and generations
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2606.30606v1
- Date: Mon, 29 Jun 2026 17:43:32 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2026-06-30 18:07:16.367049
- Title: Repetition-code-based readout error detection and correction across hardware platforms and generations
- Title（参考訳）: 繰り返し符号に基づくハードウェアプラットフォームと世代間での読み出し誤り検出と修正
- Abstract要約: 読み出し誤差は、現在の量子プロセッサにおいて主要なノイズ源の1つである。
本稿では,繰り返しコード読み出し誤りの検出と修正について実験的に評価する。
エラー検出と修正の両方で,テスト対象のデバイスおよび生成装置の読み出し精度が向上することがわかった。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: Readout errors are one of the dominant sources of noise in current quantum processors, limiting both expectation-value estimation and sampling-based applications. Since they affect only the classical measurement outcomes, they can be addressed using classical coding techniques: immediately before measurement, each data qubit is redundantly encoded with ancilla qubits, and the resulting bit string is decoded either by post-selection or by majority voting. Unlike conventional readout error mitigation, which corrects only aggregate quantities such as expectation values, this approach operates on individual measurement shots and can therefore produce approximately corrected samples. We present a systematic cross-platform and cross-generation experimental evaluation of repetition-code readout error detection and correction. We benchmark the same protocol on IBM Heron r1-r3 superconducting processors and Quantinuum H1 and H2 trapped-ion processors while independently varying the code distance, hardware generation, and encoding layout. We find that both error detection and correction improve readout fidelity on every device and generation tested, even as the unencoded baseline improves substantially across successive hardware releases. At the same time, the value of additional redundancy depends strongly on the underlying hardware. On superconducting processors, the extra gate errors introduced by the encoding rapidly offset its benefits, whereas on trapped-ion processors the much lower gate error rates allow larger code distances to remain advantageous.
- Abstract（参考訳）: 読み出し誤差は現在の量子プロセッサにおけるノイズの原因の1つであり、期待値推定とサンプリングベースのアプリケーションの両方を制限する。
従来の測定結果にのみ影響するため、測定直前に各データキュービットがアンシラキュービットで冗長に符号化され、結果のビット文字列はポストセレクションまたは多数決によってデコードされる。
期待値などの集合量のみを補正する従来の読み出し誤差軽減法とは異なり、本手法は個々の測定ショットで動作し、したがってほぼ補正されたサンプルを生成することができる。
本稿では,繰り返しコード読み出し誤りの検出と修正の系統的なクロスプラットフォームおよび世代間実験評価について述べる。
我々は,IBM Heron r1-r3超伝導プロセッサとQuantinuum H1およびH2トラップイオンプロセッサ上で,コード距離,ハードウェア生成,符号化レイアウトを独立に変更しながら,同じプロトコルをベンチマークした。
エラー検出と修正の両方で、連続するハードウェアリリースにおいて、未符号化のベースラインが大幅に改善されているにもかかわらず、テスト対象のデバイスと生成装置の読み出し精度が向上することがわかった。
同時に、追加冗長性の価値は、基盤となるハードウェアに強く依存する。
超伝導プロセッサでは、符号化によって導入された余分なゲートエラーがその利点を急速に相殺する一方、トラップイオンプロセッサでは、より低いゲートエラー率により、より大きなコード距離が有利に保たれる。
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