論文の概要: The Pangaea Architecture: Fault-Tolerant Heterogeneous Topological Codes via a Quantum Bus
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2608.01887v2
- Date: Thu, 06 Aug 2026 15:17:35 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2026-08-07 15:25:20.720675
- Title: The Pangaea Architecture: Fault-Tolerant Heterogeneous Topological Codes via a Quantum Bus
- Title（参考訳）: Pangaeaアーキテクチャ:量子バスによるフォールトトレラントな不均一位相符号
- Abstract要約: 本稿では,2次元トポロジカルコードのリモートパッチ間の論理的操作を量子バスを用いて仲介する,フォールトトレラントな量子アーキテクチャであるPangaeaを紹介する。
Pangoaは、三次元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スケーラブルなアーキテクチャである。
- 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: We introduce Pangaea, a fault-tolerant quantum architecture that uses a quantum bus to mediate logical operations between remote patches of two-dimensional topological codes. The bus is an auxiliary gauge-code strip whose measurements reconstruct joint logical operators while preserving nearest-neighbor physical connectivity. Enabling native heterogeneous topological codes and multi-qubit Pauli operations, the quantum bus can be interpreted as a three-dimensional generalization of lattice surgery. We require only $O(dN_L)$ physical qubits to implement multi-qubit interactions for $N_L$ distance-$d$ logical qubits, compared to $O(d^2N_L)$ of traditional two-dimensional architectures. At the 50-logical-qubit scale, Pangaea uses up to $10\times$ fewer physical qubits than planar surface-code architectures at matched logical error rates. We verify fault-tolerance of long-range measurement-based CNOT primitives for both surface--surface and surface--color joint parity measurements using pseudo-threshold simulations. We use this protocol to construct a native heterogeneous 15-to-1 magic-state distillation module using the quantum bus. These results establish Pangaea as a scalable architecture for three-dimensional fault-tolerant quantum computing that resolves the routing bottleneck of planar lattice surgery.
- Abstract（参考訳）: 本稿では,2次元トポロジカルコードのリモートパッチ間の論理的操作を量子バスを用いて仲介する,フォールトトレラントな量子アーキテクチャであるPangaeaを紹介する。
このバスは補助的なゲージコード・ストリップであり、測定は隣り合う物理的接続を維持しながら、共同論理演算子を再構成する。
固有ヘテロジニアス位相符号とマルチキュービットパウリ演算によって、量子バスは格子手術の3次元一般化と解釈できる。
従来の2次元アーキテクチャの$O(d^2N_L)$と比較して、$N_L$距離-$d$論理量子ビットのマルチキュービット相互作用を実装するには、$O(dN_L)$物理量子ビットしか必要としない。
50-logical-qubitスケールでは、Pangaeaは、論理エラー率にマッチする平面的表面コードアーキテクチャよりも、最大10\times$の物理量子ビットを使用する。
疑似閾値シミュレーションによる表面・表面・表面の接合パリティ測定における長距離測定に基づくCNOTプリミティブの耐故障性を検証する。
我々はこのプロトコルを用いて、量子バスを用いた異種15-to-1マジックステート蒸留モジュールを構築する。
これらの結果は、平面格子手術のルーティングボトルネックを解決する3次元フォールトトレラント量子コンピューティングのスケーラブルなアーキテクチャとしてPangaeaを確立している。
関連論文リスト
- Towards logical entanglement creation in trivalent planar architectures [0.8051523919648371]
低オーバヘッドの量子誤り訂正スキームは、複数の論理量子ビットを含むレジスタ上での量子計算を可能にするために不可欠である。
最近の研究によると、次数3の物理量子ビット接続は、フォールトトレラントな量子誤り訂正を実装するのに十分である。
このような三価アーキテクチャの文脈における格子手術について検討し、その実装にスケーラブルな回路構成を導入する。
論文 参考訳（メタデータ） (2026-07-16T14:22:32Z) - Surface code logical operations on a superconducting quantum processor [66.1042398805403]
107量子ビット超伝導量子プロセッサ上で,パッチベースのサーフェスコード論理処理の鍵となる要素を実験的に実現した。
本研究は, 保護論理メモリからアクティブでパッチベースの耐故障性論理演算まで, 超伝導表面符号実験を前進させるものである。
論文 参考訳（メタデータ） (2026-07-01T21:07:02Z) - Explicit Block Encodings of Discrete Laplacians with Mixed Boundary Conditions [45.88028371034407]
ブロック符号化は、量子回路内の行列データにアクセスする標準的な方法を提供する。
ラプラシアンの有限差分離散化の符号化を効率的にブロックするための統一的な枠組みを提案する。
論文 参考訳（メタデータ） (2026-03-12T19:35:16Z) - A Scalable Distributed Quantum Optimization Framework via Factor Graph Paradigm [46.08923284345648]
分散量子最適化のための構造認識フレームワークを提案する。
検索スペースが$N$の場合、我々のフレームワークはプロセッサやセパレータに依存した要素に対して$O(sqrtN)$クエリ複雑性を達成する。
構造を考慮した分解は、量子ネットワーク上でのスケーラブルな分散量子最適化に実践的な道をもたらすことを示す。
論文 参考訳（メタデータ） (2026-03-08T15:15:52Z) - Architectural Approaches to Fault-Tolerant Distributed Quantum Computing and Their Entanglement Overheads [0.0]
分散量子コンピューティング(DQC)プラットフォーム上でのフォールトトレラント量子計算は、リソース要件とノイズ閾値を慎重に評価する必要がある。
タイプ1アーキテクチャはGHZ(Greenberger-e-Zeilinger)状態を介して接続された小さな量子ノードで構成され、非局所安定化器の測定を可能にする。
タイプ2アーキテクチャは、大規模なエラー訂正コードブロックを複数のモジュールに分散しており、ほとんどの安定化器はローカルのままである。
Type 3アーキテクチャは、異なるモジュールにコードブロックを割り当て、格子ゲート、格子手術、テレポーテーションのようなフォールトトレラントな操作を実行できる。
論文 参考訳（メタデータ） (2025-11-17T18:14:38Z) - Demonstration of a Logical Architecture Uniting Motion and In-Place Entanglement: Shor's Algorithm, Constant-Depth CNOT Ladder, and Many-Hypercube Code [23.109092385238526]
最寄りのゲートを経由したキュービット運動と入射絡みを結合した代替アーキテクチャを提案し,実験的に実現する。
提案手法は、全接続性を維持しつつ、キュービットの動作オーバーヘッドを最小限に抑える。
論文 参考訳（メタデータ） (2025-09-16T16:55:42Z) - Realizing Lattice Surgery on Two Distance-Three Repetition Codes with Superconducting Qubits [31.25958618453706]
2つの距離3の繰り返し符号量子ビット間の格子手術を1つの距離3の曲面符号量子ビットに分割して示す。
我々は、類似の非符号化回路と比較して、復号化$ZZ$論理2ビットオブザーバブルの値を改善する。
論文 参考訳（メタデータ） (2025-01-08T16:49:27Z) - Geometric structure and transversal logic of quantum Reed-Muller codes [51.11215560140181]
本稿では,量子リード・ミュラー符号(RM)のゲートを,古典的特性を利用して特徴付けることを目的とする。
RM符号のための安定化器生成器のセットは、特定の次元のサブキューブに作用する$X$と$Z$演算子によって記述することができる。
論文 参考訳（メタデータ） (2024-10-10T04:07:24Z) - Topological Characterization with a Twist, Condensation, and Reflection [0.0]
論理過程の忠実度を評価するための実験的な近・中期プロトコルのシリーズを提供する。
次に、$mathbbZ_4$ 位相準粒子反射率および散乱プロトコルを示す。
我々の論理的および散乱的プロトコルは、多くの物理量子ビットがほとんど論理的量子ビットを符号化する近距離デバイスに適している。
論文 参考訳（メタデータ） (2022-09-22T16:11:51Z) - Realization of arbitrary doubly-controlled quantum phase gates [62.997667081978825]
本稿では,最適化問題における短期量子優位性の提案に着想を得た高忠実度ゲートセットを提案する。
3つのトランペット四重項のコヒーレントな多レベル制御を編成することにより、自然な3量子ビット計算ベースで作用する決定論的連続角量子位相ゲートの族を合成する。
論文 参考訳（メタデータ） (2021-08-03T17:49:09Z) - Quantum anomalous Hall phase in synthetic bilayers via twistless
twistronics [58.720142291102135]
我々は超低温原子と合成次元に基づく「ツイストロン様」物理学の量子シミュレータを提案する。
本研究では,適切な条件下でのトポロジカルバンド構造を示す。
論文 参考訳（メタデータ） (2020-08-06T19:58:05Z) - Simulating nonnative cubic interactions on noisy quantum machines [65.38483184536494]
量子プロセッサは、ハードウェアに固有のものではないダイナミクスを効率的にシミュレートするためにプログラムできることを示す。
誤差補正のないノイズのあるデバイスでは、モジュールゲートを用いて量子プログラムをコンパイルするとシミュレーション結果が大幅に改善されることを示す。
論文 参考訳（メタデータ） (2020-04-15T05:16:24Z)
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。