論文の概要: Generalizing Pauli Checks for Qudit-based Quantum Error Detection and Mitigation

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2608.18332v1
• Date: Tue, 18 Aug 2026 21:31:59 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2026-08-20 20:13:55.221001
• Title: Generalizing Pauli Checks for Qudit-based Quantum Error Detection and Mitigation
• Title（参考訳）: 量子誤り検出と緩和のための一般化されたパウリチェック
• Authors: Noble Agyeman-Bobie, Quinn Langfitt, Salahedeen Issa, Nikos Hardavellas, Kaitlin N. Smith,
• Abstract要約: パウリチェックサンドウィッチ(英: Pauli Check Sandwiching、PCS)は、一対の制御されたパウリ演算子を用いて量子回路を保護する量子エラー検出技術である。 PCSは、パウリチェック症候群の値に基づいたポストセレクションによって量子エラー軽減(QEM)に使用できる。 提案手法は任意の次元の誤差を検出できることを示す。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 1.626454734888464
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: Pauli Check Sandwiching (PCS) is a quantum error detection (QED) technique that protects a quantum circuit by utilizing a pair of controlled Pauli operators, or checks, and detecting errors that anti-commute with the checks. Further, PCS can be used for quantum error mitigation (QEM) via post-selection based on the Pauli check syndrome values. Currently, PCS is leveraged in the qubit space. In this paper, we introduce a generalized approach for applying PCS-based QED and QEM to quantum information of arbitrary dimension in the Hilbert space. Each pair of these extended checks consists of a sequence of gates in the Heisenberg-Weyl operator set that extend Pauli operators into the qudit space. These qudit checks use at least one ancilla qudit to detect qudit errors that do not commute with the unitary selected for the check. We show that our proposed methods for qudit QED can detect errors of arbitrary dimensions. More specifically, we prove that an arbitrary Heisenberg-Weyl error maps deterministically to a unique ancilla readout, and further, post-selecting on the $|0 \rangle$ readout guarantees unit fidelity in the noiseless check limit. We validate these findings numerically across dimensions $d=2$ through $d=9$, achieving error-mitigated fidelities above $97.5\% $ under realistic depolarizing error rates.
• Abstract（参考訳）: パウリチェックサンドウィッチ(英: Pauli Check Sandwiching、PCS)は、制御された2つのパウリ演算子またはチェックを利用して量子回路を保護する量子エラー検出(QED)技術である。 さらに、PCSは、パウリチェック症候群の値に基づいたポストセレクションにより量子エラー軽減(QEM)に使用できる。 現在、PCSは量子ビット空間で活用されている。 本稿では,PCSに基づくQEDとQEMをヒルベルト空間の任意の次元の量子情報に適用するための一般化アプローチを提案する。 これらの拡張チェックのペアはそれぞれ、パウリ作用素をクーディ空間に拡張するハイゼンベルク・ワイル作用素集合のゲート列で構成されている。 これらのquditチェックは、少なくとも1つのancilla quditを使用して、チェックのために選択されたユニタリと通勤しないquditエラーを検出する。 提案手法は任意の次元の誤差を検出できることを示す。 より具体的には、任意のハイゼンベルク・ワイル誤差写像が決定論的に一意なアンシラの読み出しと一致することを証明し、さらに、$|0 \rangle$ に対する後選択は、ノイズレスチェック極限における単位忠実性を保証する。 実測的な非偏極誤差率の97.5\%を超える誤差緩和忠実度を達成するため,これらの知見を次元$d=2$から$d=9$に数値的に検証した。

関連論文リスト

• Combining Error Detection and Mitigation: A Hybrid Protocol for Near-Term Quantum Simulation [1.8611810770846524]
  Pauli twirling,確率的エラーキャンセル,および$[n, n-2, 2]$の量子エラー検出コードを統合するハイブリッドエラー抑制プロトコルを開発した。 我々は,非クリフォード変分量子ゾルバ回路上でのプロトコルの実証を行った。
  論文  参考訳（メタデータ） (2025-10-01T17:59:03Z)
• Detecting Errors in a Quantum Network with Pauli Checks [1.28444609795758]
  量子エラー検出方式であるPauli check sandwiching (PCS) を分散マルチパーティプロトコルにすることで量子ネットワークに適用する。 PCSはターゲットの量子ビットに対して保護を提供し、通常、標準的な量子エラー訂正や検出コードよりもリソースオーバーヘッドを少なくする。
  論文  参考訳（メタデータ） (2024-05-24T05:56:21Z)
• Flying-cat parity checks for quantum error correction [0.0]
  長距離マルチキュービットパリティチェックは、量子誤差補正と測定に基づく絡み合い発生の両方に応用できる。 我々は、Schr"odinger's cat state $vertalpharanglepm vert-alpharangle$に対する量子非破壊(QND)のエンタングル演算に基づく「フライングキャット」パリティチェックについて検討する。
  論文  参考訳（メタデータ） (2024-02-26T20:18:21Z)
• Quantum process tomography of continuous-variable gates using coherent states [49.299443295581064]
  ボソニックモード超伝導回路におけるコヒーレント状態量子プロセストモグラフィ(csQPT)の使用を実証する。 符号化量子ビット上の変位とSNAP演算を用いて構築した論理量子ゲートを特徴付けることにより,本手法の結果を示す。
  論文  参考訳（メタデータ） (2023-03-02T18:08:08Z)
• Single-shot error mitigation by coherent Pauli checks [6.992823294269743]
  完全な誤り訂正を行うことなく、量子回路の出力分布からサンプルを生成する方法を示す。 我々のアプローチは、クリフォード回路の誤差を検出するコヒーレント・パウリ・チェックに基づいている。
  論文  参考訳（メタデータ） (2022-12-07T20:03:07Z)
• Efficient Bipartite Entanglement Detection Scheme with a Quantum Adversarial Solver [89.80359585967642]
  パラメータ化量子回路で完了した2プレーヤゼロサムゲームとして,両部絡み検出を再構成する。 このプロトコルを線形光ネットワーク上で実験的に実装し、5量子量子純状態と2量子量子混合状態の両部絡み検出に有効であることを示す。
  論文  参考訳（メタデータ） (2022-03-15T09:46:45Z)
• Measuring NISQ Gate-Based Qubit Stability Using a 1+1 Field Theory and Cycle Benchmarking [50.8020641352841]
  量子ハードウェアプラットフォーム上でのコヒーレントエラーを, サンプルユーザアプリケーションとして, 横フィールドIsing Model Hamiltonianを用いて検討した。 プロセッサ上の物理位置の異なる量子ビット群に対する、日中および日中キュービット校正ドリフトと量子回路配置の影響を同定する。 また,これらの測定値が,これらの種類の誤差をよりよく理解し,量子計算の正確性を評価するための取り組みを改善する方法についても論じる。
  論文  参考訳（メタデータ） (2022-01-08T23:12:55Z)
• Fault-tolerant parity readout on a shuttling-based trapped-ion quantum computer [64.47265213752996]
  耐故障性ウェイト4パリティチェック測定方式を実験的に実証した。 フラグ条件パリティ測定の単発忠実度は93.2(2)%である。 このスキームは、安定化器量子誤り訂正プロトコルの幅広いクラスにおいて必須な構成要素である。
  論文  参考訳（メタデータ） (2021-07-13T20:08:04Z)
• Sampling Overhead Analysis of Quantum Error Mitigation: Uncoded vs. Coded Systems [69.33243249411113]
  パウリの誤差は、多数の現実的な量子チャネルの中で最も低いサンプリングオーバーヘッドをもたらすことを示す。 我々はQEMと量子チャネル符号化を併用する手法を考案し、純粋なQEMと比較してサンプリングオーバーヘッドの低減を解析する。
  論文  参考訳（メタデータ） (2020-12-15T15:51:27Z)
• Using Quantum Metrological Bounds in Quantum Error Correction: A Simple Proof of the Approximate Eastin-Knill Theorem [77.34726150561087]
  本稿では、量子誤り訂正符号の品質と、論理ゲートの普遍的な集合を達成する能力とを結びつける、近似したイージン・クニル定理の証明を示す。 我々の導出は、一般的な量子気象プロトコルにおける量子フィッシャー情報に強力な境界を用いる。
  論文  参考訳（メタデータ） (2020-04-24T17:58:10Z)

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。