論文の概要: Satisfying Quantum Codes: Physics-Informed and Hardware-Aware Code Design with SAT Solvers

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2608.23460v1
• Date: Mon, 24 Aug 2026 16:29:28 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2026-08-25 13:29:44.196852
• Title: Satisfying Quantum Codes: Physics-Informed and Hardware-Aware Code Design with SAT Solvers
• Title（参考訳）: 量子符号の満足:SATソルバーを用いた物理インフォームドおよびハードウェアアウェアコード設計
• Abstract要約: 本稿では,物理に着想を得た量子コードとハードウェアを意識した量子コードの両方の計算設計のためのフレームワークを提案する。 コード設計がNP完全であることを証明し、一般にコード設計の効率的なアルゴリズムを除外する。 我々は,最新の曲面符号よりも論理誤差率の低いバイアス雑音に対する新しいハードウェア対応符号を設計する。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.33504916505452914
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: Although quantum error correction is widely believed to be necessary for impactful applications of quantum computers, the design of quantum error correction codes is largely done by hand, without respect to problem or hardware constraints. In this work, we present a highly general and flexible framework for the computational design of both physics-inspired and hardware-aware quantum codes. To do so, we formulate code design as a Boolean satisfiability (SAT) problem and show how to incorporate all required error correction criteria. We prove that code design is NP-complete, ruling out any efficient algorithm for designing codes in general. Nonetheless, we show that state-of-the-art SAT solvers are able to effectively find solutions for many practical problems. Notably, we are able to design physics-inspired codes with up to 100 physical qubits in minutes, and we design new hardware-aware codes for biased noise which have a lower logical error rate than state-of-the-art surface codes.
• Abstract（参考訳）: 量子エラー訂正は、量子コンピュータの衝撃的な応用に必要とされているが、量子エラー訂正符号の設計は、問題やハードウェアの制約によらず、主に手作業で行われている。 本研究では,物理に着想を得た量子コードとハードウェアに意識した量子コードの両方の計算設計のための,汎用的で柔軟なフレームワークを提案する。 そこで我々は,Boolean satisfiability (SAT) 問題としてコード設計を定式化し,必要な誤り訂正基準をすべて組み込む方法を示す。 コード設計がNP完全であることを証明し、一般にコード設計の効率的なアルゴリズムを除外する。 それでも、最先端のSATソルバは、多くの実用的な問題の解を効果的に見つけることができることを示す。 特に,最大100個の物理量子ビットを持つ物理インスピレーション付き符号を数分で設計することができ,最新の表面符号よりも論理誤差率の低いバイアスノイズに対する新しいハードウェア対応符号を設計できる。

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