論文の概要: Walking Floquet code circuits for zero-overhead leakage reduction

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2609.10666v1
• Date: Wed, 09 Sep 2026 18:00:00 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2026-09-11 23:53:35.098491
• Title: Walking Floquet code circuits for zero-overhead leakage reduction
• Title（参考訳）: ゼロオーバーヘッドリーク低減のためのウォーキングフロケット符号回路
• Abstract要約: リーク(Leakage)は、量子ビットが必然的に計算部分空間から出るときに発生し、量子エラーの修正に重大な課題を生じさせる。 ハニカムフロッケ符号(hFC)のための2つのゼロオーバーヘッドウォーキング回路を導入する。 2つのリークノイズモデルでは、パウリの誤差と同じくらい多くのリークエラーを補正する可能性がある。
• 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: Leakage, occurring when a qubit undetectably exits the computational subspace, poses a significant challenge for quantum error correction by inducing correlated errors in space and time. These correlations reduce both the code threshold and the effective code distance. To address this challenge, we introduce two zero-overhead walking circuits for the honeycomb Floquet code (hFC), termed the swirling and sliding circuits, which periodically remove leakage while dynamically protecting logical qubits via a schedule of anticommuting two-body measurements. Unlike previous dynamic circuits for the hFC, ours preserves the distance to Pauli errors. We further study their performance under leakage and find that, for two leakage noise models, they may correct as many leakage errors as Pauli errors, improving on the more widely known walking surface code. Through numerical simulation, we observe that finite-error-rate performance under leakage is strongly influenced by entropic effects, producing a pronounced waterfall regime in which the logical error rate decreases much more rapidly with physical error rate than the expected distance-limited scaling. In this regime, even when asymptotic predictions suggest otherwise, the hFC can outperform the same-distance walking surface code in error rates and sub-threshold logical error scaling.
• Abstract（参考訳）: 漏れは、量子ビットが計算部分空間を絶対的に外したとき発生し、空間と時間における相関誤差を誘導することによって量子エラーの補正に重大な課題を生じさせる。 これらの相関は、コードしきい値と有効コード距離の両方を減少させる。 この課題に対処するため,ハニカムフロケット符号(hFC)のゼロオーバーウォーキング回路を2つ導入し,スワーリング回路とスライディング回路を周期的に除去し,非可換な2体計測のスケジュールによって論理量子ビットを動的に保護した。 hFCの以前の動的回路とは異なり、我々はパウリの誤差までの距離を保っている。 さらに, 2つのリークノイズモデルにおいて, パウリの誤りと同じ数のリーク誤差を補正し, より広く知られている歩行面符号を改善した。 数値シミュレーションにより、リーク時の有限エラーレート性能はエントロピー効果に強く影響され、予想される距離制限スケーリングよりも物理誤差率で論理誤差率が大幅に低下する顕著なウォーターフォール状態が生じる。 この体制では、たとえ漸近的予測がそうでなければ、hFCは同じ距離の歩行面符号よりも誤差率とサブスレッドの論理的誤差スケーリングが優れている。

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