論文の概要: Frequency-Multiplexed Parallel Gates for Quantum LDPC Codes in a Two-Dimensional Ion Crystal

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2609.04081v1
• Date: Thu, 03 Sep 2026 16:49:32 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2026-09-04 18:28:39.159068
• Title: Frequency-Multiplexed Parallel Gates for Quantum LDPC Codes in a Two-Dimensional Ion Crystal
• Title（参考訳）: 2次元イオン結晶における量子LDPC符号の周波数多重並列ゲート
• Authors: G. -X. Tang, L. -M. Duan, Y. -K. Wu,
• Abstract要約: 周波数多重化を用いた2次元(2次元)イオン結晶上での並列非局所エンタングリングゲートの実現を提案する。 並列性には中程度のレーザーパワーが十分であり,現実的な雑音パラメータの下では論理誤差率10～12ドルが達成可能であることを示す。
• 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: Quantum low-density parity-check (qLDPC) codes admit high encoding rates but require nonlocal entangling gates for syndrome measurement. Instead of physically moving the qubits which slows down with the increasing qubit number, here we propose to achieve parallel nonlocal entangling gates on a two-dimensional (2D) ion crystal using frequency-multiplexing. Adiabatic conditions ensure the suppression of gate infidelity and crosstalk error, as well as their robustness against slow drift in the trap frequency which is a leading error source in ion trap. We consider a numerical example of a $[[248,10,18]]$ bivariate bicycle code on a 2D crystal of 512 ions. By optimizing the mapping of the qubits and the assignment of the frequency bands for multiplexing, we show that a moderate laser power is sufficient for parallelism, and that a logical error rate of $10^{-12}$ can be achieved under realistic noise parameters.
• Abstract（参考訳）: 量子低密度パリティチェック (qLDPC) 符号は高い符号化レートを持つが、シンドローム測定には非局所エンタングリングゲートを必要とする。 量子ビット数が増加するにつれて遅くなる量子ビットを物理的に移動させる代わりに、周波数多重化を用いて2次元(2D)イオン結晶上に平行な非局所エンタングリングゲートを実現することを提案する。 断熱条件は、ゲートの不忠実性やクロストークエラーの抑制、およびイオントラップにおけるリードエラー源であるトラップ周波数の遅いドリフトに対する堅牢性を保証する。 512イオンの2次元結晶上の二変量自転車コード[[248,10,18]]の数値例を考える。 多重化のためのキュービットのマッピングと周波数帯域の割り当てを最適化することにより、中程度のレーザーパワーは並列性に十分であり、現実的な雑音パラメータの下で10〜12$の論理誤差率が達成可能であることを示す。

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