論文の概要: Routing Techniques for Error Corrected Silicon Spin Qubit Quantum Architectures

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2607.07822v1
• Date: Wed, 08 Jul 2026 18:05:06 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2026-07-10 16:54:55.15443
• Title: Routing Techniques for Error Corrected Silicon Spin Qubit Quantum Architectures
• Title（参考訳）: 誤り訂正シリコンスピン量子アーキテクチャのルーティング技術
• Abstract要約: シリコンスピン量子ビットは、その好ましいスケーリングと製造特性のために、有望な量子ビット技術として登場した。 量子回路を スピン量子ビットの プラットフォームに効率的にコンパイルする 平面モデル上での最近のスネークに基づくスピン量子ビットのコンパイルフレームワークを導入し,2次元表面コードと量子テレポーテーションを用いて誤りを軽減した。 多様なアーキテクチャ設定と問題サイズにまたがるアルゴリズムの評価を行い、低欠陥シナリオにおいて最短パス法が優れ、高密度環境ではローテーションベースのアプローチの方が優れていることを示した。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 5.037910041860836
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: Silicon spin qubits have emerged as a promising qubit technology due to their favorable scaling and fabrication properties. However, efficiently compiling quantum circuits onto spin qubit platforms remains challenging, particularly when accounting for hardware constraints and the high sensitivity to static defects. Existing compilation approaches for spin qubits either largely ignore error correction, despite its critical role for large-scale quantum computation, or focus on low-level schedule constructions, missing a high-level compilation and routing for logical, error-corrected algorithms. To address this gap, we introduce a compilation framework for spin qubits based on the recent snakes on a plane model, which utilizes a 2D surface code and qubit teleportation to mitigate errors. Building on this model, we propose shortest-path and rotation-based algorithms as two novel classes of qubit-routing techniques, along with additional defect-handling and initial-mapping strategies. We evaluate both algorithms across diverse architectural settings and problem sizes, demonstrating that shortest-path methods excel in sparse, low-defect scenarios, while rotation-based approaches perform better in high-density environments. The implementation is publicly available on GitHub as open source.
• Abstract（参考訳）: シリコンスピン量子ビットは、その好ましいスケーリングと製造特性のために、有望な量子ビット技術として登場した。 しかし、特にハードウェアの制約や静的な欠陥に対する高い感度を考慮すると、量子回路をスピン量子ビットプラットフォームに効率的にコンパイルすることは困難である。 スピンキュービットの既存のコンパイルアプローチは、大規模な量子計算において重要な役割があるにもかかわらず、エラー訂正をほとんど無視するか、あるいは低レベルのスケジュール構築に重点を置いており、論理的、誤り訂正アルゴリズムのための高レベルのコンパイルとルーティングを欠いている。 このギャップに対処するために,平面モデル上での最近のヘビに基づくスピンキュービットのコンパイルフレームワークを導入する。 このモデルに基づいて、我々は、欠陥処理と初期マッピングの2つの新しいクラスとして、最短パスと回転に基づくアルゴリズムを提案する。 多様なアーキテクチャ設定と問題サイズにまたがるアルゴリズムの評価を行い、低欠陥シナリオにおいて最短パス法が優れ、高密度環境ではローテーションベースのアプローチの方が優れていることを示した。 実装はGitHubでオープンソースとして公開されている。

関連論文リスト

• The FLuid Allocation of Surface code Qubits (FLASQ) cost model for early fault-tolerant quantum algorithms [0.6858416458910623]
  初期のフォールトトレランスのためにアルゴリズムを最適化しようとする多くの試みは、回路深さやTカウントといった単純なメトリクスに焦点を当てている。 本稿では,2次元の量子ビット格子を用いたアーキテクチャに適したFLASQ (FLuid Allocation of Surface code Qubits) コストモデルを提案する。 FLASQは、アンシラ空間と時間を流動的に再配置できると仮定することで、ルーティングの複雑さを抽象化する。
  論文  参考訳（メタデータ） (2025-11-11T17:41:43Z)
• The Fast for the Curious: How to accelerate fault-tolerant quantum applications [101.46859364118622]
  我々は、フォールトトレラント量子計算の実行時間を削減するための戦略を評価する。 ハードウェア,フォールトトレランス,アルゴリズム的サブルーチンの共設計が実行時間を短縮する方法について論じる。
  論文  参考訳（メタデータ） (2025-10-30T02:27:55Z)
• Demonstrating dynamic surface codes [118.67046728951689]
  曲面符号の3つの時間力学的実装を実験的に実証した。 まず、曲面コードを六角格子上に埋め込んで、キュービットあたりの結合を4つから3つに減らした。 第二に、サーフェスコードを歩き、データの役割を交換し、各ラウンドごとにキュービットを測定し、蓄積した非計算エラーの組込み除去による誤り訂正を達成する。 第3に、従来のCNOTの代わりにiSWAPゲートを用いた表面コードを実現し、追加のオーバーヘッドを伴わずに、エラー訂正のための実行可能なゲートセットを拡張した。
  論文  参考訳（メタデータ） (2024-12-18T21:56:50Z)
• Snakes and Ladders: Adapting the surface code to defects [36.136619420474766]
  我々は、欠陥量子ビットとゲートの存在下で、表面コードパッチを適応するための、新しい高性能な一連の方法を開発した。 従来の手法と比較して,本手法は実際の欠陥率に適応した表面コードパッチのコード距離を大幅に改善する。
  論文  参考訳（メタデータ） (2024-12-16T07:27:24Z)
• Accelerating Error Correction Code Transformers [56.75773430667148]
  本稿では,トランスを用いたデコーダの高速化手法を提案する。 最新のハードウェアでは、90%の圧縮比を実現し、算術演算エネルギー消費を少なくとも224倍削減する。
  論文  参考訳（メタデータ） (2024-10-08T11:07:55Z)
• Towards early fault tolerance on a 2$\times$N array of qubits equipped with shuttling [0.0]
  局所的に相互作用する量子ビットの2次元グリッドは、フォールトトレラント量子コンピューティングのための有望なプラットフォームである。 本稿では,そのような制約のあるアーキテクチャも耐障害性をサポートすることを示す。 エラー訂正が可能であることを実証し、このプラットフォームに自然に適合するコードのクラスを特定する。
  論文  参考訳（メタデータ） (2024-02-19T23:31:55Z)
• 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)
• Dependency-Aware Compilation for Surface Code Quantum Architectures [7.543907169342984]
  表面符号を実装した量子コンピュータにおける量子回路のコンパイル問題について検討する。 我々はこの問題を新しいアルゴリズムで効率よく、ほぼ最適に解決する。 我々の評価は、我々のアプローチが現実的なワークロードをコンパイルするのに強力で柔軟であることを示している。
  論文  参考訳（メタデータ） (2023-11-29T19:36:19Z)
• Optimizing quantum gates towards the scale of logical qubits [78.55133994211627]
  量子ゲート理論の基本的な前提は、量子ゲートはフォールトトレランスの誤差閾値を超えることなく、大きなプロセッサにスケールできるということである。 ここでは、このような問題を克服できる戦略について報告する。 我々は、68個の周波数可変ビットの周波数軌跡をコレオグラフィーして、超伝導エラー中に単一量子ビットを実行することを示した。
  論文  参考訳（メタデータ） (2023-08-04T13:39:46Z)
• 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)
• Space-efficient binary optimization for variational computing [68.8204255655161]
  本研究では,トラベリングセールスマン問題に必要なキュービット数を大幅に削減できることを示す。 また、量子ビット効率と回路深さ効率のモデルを円滑に補間する符号化方式を提案する。
  論文  参考訳（メタデータ） (2020-09-15T18:17:27Z)

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。