論文の概要: Toward Fault-Tolerant Variational Optimization: QAOA under [[4,2,2]] Error Detection

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2609.07537v1
• Date: Mon, 07 Sep 2026 14:20:42 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2026-09-12 00:02:21.125986
• Title: Toward Fault-Tolerant Variational Optimization: QAOA under [[4,2,2]] Error Detection
• Title（参考訳）: フォールトトレラント変分最適化に向けて:[4,2,2]エラー検出におけるQAOA
• Authors: Matteo Robert Child, Emanuele Dri, Giacomo Vitali, Chiara Vercellino, Alberto Leporati,
• Abstract要約: QAOAのフォールトトレラントな実装を$[[4,2,2]$エラー検出コードに基づいて提案する。 我々の主な貢献は、新しいアンシラによる論理的な$R_ZZ$ゲートであり、異なる$[4,2,2]$ブロックにおけるクォービット間の相互作用を可能にする。
• 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 present a partially fault-tolerant implementation of QAOA based on the $[[4,2,2]]$ error-detection code, targeting the Max-Cut problem on a square graph. Our main contribution is a novel ancilla-mediated logical $R_{ZZ}$ gate enabling interactions between qubits in different $[[4,2,2]]$ blocks. We evaluate unencoded and encoded circuits under five noise models, with both all-to-all and grid-routed connectivity, using the Cirq and qsimcirq frameworks with parallel CPU execution. Post-selection on stabilizer measurements consistently improves the probability of sampling optimal bitstrings, with five measurements providing the strongest benefit. These results support error-detection as a practical near-term strategy for improving the quality of variational quantum algorithms.
• Abstract（参考訳）: 正方形グラフ上のMax-Cut問題を対象とした,$[4,2,2]$エラー検出符号に基づくQAOAの部分フォールトトレラント実装を提案する。 我々の主な貢献は、新しいアンシラによる論理的$R_{ZZ}$ゲートであり、異なる$[4,2,2]$ブロックにおけるクォービット間の相互作用を可能にする。 並列CPU実行を伴うCirqおよびqsimcirqフレームワークを用いて、全接続とグリッドトラウト接続の両方を用いて、5つのノイズモデルの下で、未符号化回路と符号化回路を評価した。 安定化器測定後の選択は、最適なビットストリングをサンプリングする確率を常に改善し、5つの測定が最強の利益をもたらす。 これらの結果は、変分量子アルゴリズムの品質向上のための実用的短期戦略としてエラー検出を支援する。

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