論文の概要: Quantum codes from classical annealing
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2607.19574v1
- Date: Tue, 21 Jul 2026 21:01:37 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2026-07-23 18:51:37.928331
- Title: Quantum codes from classical annealing
- Title（参考訳）: 古典的アニールによる量子符号
- Authors: Michael A. Perlin, Matthew Steinberg, Ben Criger,
- Abstract要約: 符号化率と距離が大きい量子誤り訂正符号の探索
ブロック長が最大50ドルの物理量子ビットの場合、我々の検索は最先端のCSSとSWELコードを見つける。
この研究で見つかったコードは、短期量子コンピューティングハードウェア上での高速なコードデモの候補である。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.15293427903448023
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: We introduce an adaptive simulated annealing algorithm to search for moderately-sized quantum error-correcting codes with high encoding rates and large distances. Our search targets two classes of stabilizer codes: (1) CSS codes, and (2) a subclass of CSS codes that we call ``self-dual with equivalent logicals'' (SWEL) codes, the latter of which which admit transversal implementations of logical Hadamard and phase gates that can be leveraged to construct fault-tolerant gate sets. The search is guided by an energy function that acts as a surrogate for the logical error rate in a code-capacity noise model, combining code distance with a count of minimum-weight logical operators to resolve the discrete plateaux that impede naïve distance optimization. For block lengths of up to $50$ physical qubits, our search finds state-of-the-art CSS and SWEL codes whose distances frequently meet or exceed the variants of the quantum Gilbert-Varshamov bound. In addition to providing favorable seed codes for fault-tolerant architectures based on code concatenation, the codes found in this work are promising candidates for high-rate code demonstrations on near-term quantum computing hardware.
- Abstract（参考訳）: 適応型擬似アニーリングアルゴリズムを導入し,高い符号化率と大きな距離を有する中程度の量子誤り訂正符号を探索する。
検索対象は,(1)CSSコード,(2) '``self-dual with equivalent logics'' (SWEL)コードと呼ばれるCSSコードのサブクラスである。
この探索は、符号容量雑音モデルにおける論理誤差率の補助役として機能するエネルギー関数によって導かれ、符号距離と最小ウェイト論理演算子の数とを組み合わせて、ネーブ距離最適化を阻害する離散プラトーを解く。
ブロック長が最大50$の物理量子ビットに対して、我々の検索は、量子ギルバート-バルシャモフ境界の変種を頻繁に満たす最先端のCSSおよびSWEL符号を見つける。
コード結合に基づくフォールトトレラントアーキテクチャのための好ましいシードコードの提供に加えて、この研究で見つかったコードは、短期量子コンピューティングハードウェア上での高速コードデモの候補として有望である。
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