論文の概要: TETRIS-Q: Tiling-based Effective Transient-fault Reduction on Interleaved Superconducting Qubits
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2609.05226v1
- Date: Fri, 04 Sep 2026 14:55:26 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2026-09-07 18:15:24.078513
- Title: TETRIS-Q: Tiling-based Effective Transient-fault Reduction on Interleaved Superconducting Qubits
- Title（参考訳）: TETRIS-Q: Interleaved Superconducting Qubits 上でのタイリングをベースとした効率的な過渡フェール低減
- Abstract要約: 放射線によって引き起こされた断層は、量子誤り訂正において完全に対処されていない。
本稿では,平面メッシュタイリングアルゴリズムを用いて,基板レベルのフォノンバリアとQECインターリーブを組み合わせることを提案する。
ピーク論理誤差を99.8 %以上削減し、透水性バリアで観測可能な過渡時間(英語版)を80%削減した。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 1.4250508606016548
- License: http://creativecommons.org/licenses/by-sa/4.0/
- Abstract: The struggle of the hour in quantum computing research is achieving effective suppression of the error mechanisms induced by the interaction of external radiation with superconducting quantum devices. Despite the rapid advancements in quantum error correction (QEC) of recent years, radiation-induced faults are yet to be fully addressed. These events are known to be the cause of simultaneous correlated defects in qubits that lie onto a single substrate, ultimately jeopardising QEC code effectiveness. In this paper, we propose to selectively combine substrate-level phonon barriers and QEC interleaving via a planar-mesh tiling algorithm, TETRIS-Q, reaching efficient and effective suppression of radiation events. Our cross-layer solution comes at no extra cost in terms of QEC code execution or decoding time. We model and simulate radiation-induced transient faults over a plethora of barrier and QEC interleaving configurations. Through more than 51 million quantum circuit simulations, we show peak logical error reductions of more than $99.8 \%$, together with an $80\%$ reduction of the observable transient duration with permeable barriers. We find that sparser tiling can reach comparable performance to single qubit tiling, prompting cost reductions of upwards of $87 \%$ in barrier tracing. By leveraging independent QEC code interleaving, we measure up to one order of magnitude average logical error rate reductions without the use of permeable barriers, and up to three orders of magnitude with the joint usage of barriers.
- Abstract（参考訳）: 量子コンピューティング研究における時間差の闘いは、外部放射と超伝導量子デバイスとの相互作用によって引き起こされるエラーメカニズムを効果的に抑制することである。
近年の量子エラー補正(QEC)の急速な進歩にもかかわらず、放射線によって引き起こされる断層は、まだ完全には解決されていない。
これらの事象は、単一の基板上に存在する量子ビットの同時相関欠陥の原因として知られ、最終的にQEC符号の有効性を損なう。
本稿では, プラナーメッシュタイリングアルゴリズムであるTETRIS-Qを用いて, 基板レベルのフォノンバリアとQECインターリービングを選択的に組み合わせ, 放射線事象の効果的かつ効果的な抑制を実現することを提案する。
私たちのクロスレイヤソリューションは、QECコードの実行やデコード時間に関して、余分なコストを伴いません。
我々は,多層遮蔽壁とQECインターリービング構成による放射誘起過渡断層のモデル化とシミュレーションを行った。
51万以上の量子回路シミュレーションを通して、ピーク論理誤差の最大値が99.8 %$、80 %$が透水性バリアによる観測可能な過渡時間短縮であることを示す。
スペーサータイリングは単一量子ビットタイリングに匹敵する性能に到達し,バリアトレースにおいて87% % のコスト削減を図った。
独立したQECコードインターリービングを利用することで,透過性バリアを使わずに,最大1桁の平均論理誤差率の削減を計測し,バリアを併用して最大3桁まで測定する。
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