論文の概要: Exact efficient simulation of noisy logical magic states using Clifford stabilizers

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2609.16929v1
• Date: Tue, 15 Sep 2026 10:05:21 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2026-09-16 14:56:08.440924
• Title: Exact efficient simulation of noisy logical magic states using Clifford stabilizers
• Title（参考訳）: クリフォード安定化器を用いた雑音性論理魔法状態の厳密なシミュレーション
• Abstract要約: 高忠実性論理魔法状態の生成は、普遍的フォールトトレラント量子計算(FTQC)に不可欠である 本稿では,Clifford-stabilizerグループを更新するアルゴリズムであるClifford-stabilizerシミュレーションを紹介する。 Clifford-stabilizer シミュレーションのためのアルゴリズムは,回路レベルのパウリ誤差をサンプリングした非クリフォード回路を,その測定結果を正確に再現するクリフォード回路にマッピングする。
• 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: The preparation of high-fidelity logical magic states is a crucial subroutine for universal fault-tolerant quantum computation (FTQC). Predicting the performance of FTQC and developing improved protocols rely on numerical methods to classically simulate logical magic state preparation in the presence of noise. Clifford logic on Pauli-stabilizer codes with circuit-level Pauli errors can be efficiently simulated using Pauli-stabilizer formalism, but the non-Clifford operations required to prepare logical magic states render generic simulation inefficient. We introduce Clifford-stabilizer simulation, an exact and efficient algorithm based on updating a Clifford-stabilizer group to simulate noisy preparation protocols for a broad class of logical magic states used to implement non-Clifford gates in the third level of the Clifford hierarchy under circuit-level Pauli errors. Clifford-stabilizer simulation applies to a range of operations that commonly appear in preparation protocols for such logical magic states, including Pauli-stabilizer measurements, logical Clifford measurements, and transversal non-Clifford gates. Our algorithm for Clifford-stabilizer simulation maps a non-Clifford circuit with sampled circuit-level Pauli errors to a Clifford circuit that exactly reproduces its measurement outcome distribution, achieving time and space complexities polynomial in relevant protocol parameters. We perform exact simulation of magic state cultivation up to fault distance 7 by Clifford-stabilizer simulation. Our method provides a route to perform exact benchmarking of large-scale logical magic state preparation protocols required for useful FTQC.
• Abstract（参考訳）: 高忠実度論理魔法状態の生成は、普遍的フォールトトレラント量子計算(FTQC)にとって重要なサブルーチンである。 FTQCの性能予測と改良されたプロトコルの開発は、ノイズの存在下で論理マジック状態の準備を古典的にシミュレートする数値手法に依存している。 回路レベルのパウリ誤差を持つパウリ安定化器符号上のクリフォード論理は、パウリ安定化器形式を用いて効率的にシミュレートすることができるが、論理マジック状態を作成するのに必要な非クリフォード演算は、一般的なシミュレーションを非効率で行うことができる。 回路レベルのパウリ誤差の下でクリフォード階層の第3レベルにおいて、非クリフォードゲートを実装するのに使用される幅広い論理マジック状態に対して、ノイズの多い準備プロトコルをシミュレートするためにクリフォード安定化器群を更新する、正確かつ効率的なアルゴリズムであるクリフォード安定化器シミュレーションを導入する。 クリフォード安定化器シミュレーション(Clifford-stabilizer Simulation)は、パウリ安定化器(Pauli-stabilizer Measurement)、論理的クリフォード(Clifford Measurement)、超越的非クリフォードゲート(transversal non-Clifford gates)など、このような論理的マジック状態のための準備プロトコルに一般的に現れる一連の演算に適用される。 Clifford-stabilizer シミュレーションのためのアルゴリズムは,サンプル回路レベルの Pauli 誤差を持つ非クリフォード回路をClifford 回路にマッピングし,その測定結果分布を正確に再現し,関連するプロトコルパラメータの時間および空間複雑度多項式を達成する。 クリフォード安定化器シミュレーションにより, 断層距離7までの魔法状態培養の正確なシミュレーションを行う。 本手法は,FTQCに必要な大規模論理マジック状態準備プロトコルの正確なベンチマークを行うための経路を提供する。

関連論文リスト

• SymFT: Universal Fault-Tolerant Quantum Circuit Simulation via Symbolic Clifford--Pauli Frames and Stabilizer Coordinates [1.8668905919280483]
  The SymFT, a high-induced simulator for Clifford-dominated circuits with Pauli rotations, Pauli noise, mid-circuit Pauli Measurement, and Measurement-record-control Pauli feedback。 SymFT はテストされた純クリフォード回路および準クリフォード回路の最先端サンプリング性能を達成する。
  論文  参考訳（メタデータ） (2026-07-30T17:51:54Z)
• Magic-protected entanglement and Clifford-irreducible structure in magic state space [45.88028371034407]
  我々は魔法で守られた絡み合いを研究するためのクリフォード軌道フレームワークを開発した。 正準代表、スペクトル、および状態のクリフォード既約構造を特徴づけるランクを定義している。 これらの結果は、魔法の絡み合いを、非安定化剤性がクリフォード還元に対する量子相関をいかに保護するかの軌道レベルの診断であると特定している。
  論文  参考訳（メタデータ） (2026-07-20T18:00:20Z)
• Stochastic Pauli-path simulator for large-scale quantum optimization [57.179828941706006]
  パウリパスシミュレータは、低磁力状態における量子回路の大規模古典的シミュレーションへの有望な経路を提供する。 既存のアプローチでは、勾配ベースの最適化をネイティブにサポートしていないか、あるいは厳しい勾配バイアスに悩まされている。 本稿では,大規模量子最適化のための計算フレームワークであるPauli-path simulator (SPPS)を提案する。
  論文  参考訳（メタデータ） (2026-07-20T10:43:44Z)
• Clifft: Fast Exact Simulation of Near-Clifford Quantum Circuits [0.0]
  Clifftはオープンソースのシミュレータで、最大指数コストを全量子ビット数から動的アクティブ部分空間にシフトする。 Clifftは、私たちの知る限り、エスケープステージを含むマジックステート培養の、最初のエンドツーエンドのシミュレーションを可能にします。
  論文  参考訳（メタデータ） (2026-04-29T18:00:10Z)
• Efficient simulation of logical magic state preparation protocols [0.0]
  本稿では,標準的な回路レベルのノイズモデルに基づく論理魔法状態生成プロトコルのシミュレーション手法を提案する。 このような論理的クリフォード測度を用いて魔法の状態を準備する基礎的数値シミュレーションを提案する。
  論文  参考訳（メタデータ） (2025-12-29T19:00:05Z)
• STABSim: A Parallelized Clifford Simulator with Features Beyond Direct Simulation [11.931352847653763]
  量子コンピューティングにおいて,CPUゲートよりも高速なGPU加速安定化器シミュレータを提案する。 次に、T1/T2エラーチャネルにおける非ユニタリティを、ほとんどの物理量子ビットに対してはるかに高速かつ正確な精度でキャプチャする新しいエラーモデルを実装した。
  論文  参考訳（メタデータ） (2025-07-03T18:05:19Z)
• Unlocking early fault-tolerant quantum computing with mitigated magic dilution [41.95227943686519]
  我々は小角回転の合成手法として緩和魔法希釈(MMD)を導入する。 この研究は、数百万の量子演算をサポートするデバイス上での早期フォールトトレラントなデモの道を開いた。
  論文  参考訳（メタデータ） (2025-05-15T17:19:19Z)
• Clifford and Non-Clifford Splitting in Quantum Circuits: Applications and ZX-Calculus Detection Procedure [49.1574468325115]
  我々は、クリフォードと非クリフォードのユニタリの間の積として記述できる量子回路から得られるユースケースを提案し、分析する。 ZX-カルキュラスとその資産を用いてこれらの回路の限界境界を検出し、クリフォード切断と非クリフォード切断の分離を可能にする。
  論文  参考訳（メタデータ） (2025-04-22T16:10:34Z)
• Universal quantum computation via scalable measurement-free error correction [45.29832252085144]
  本研究では,中間回路計測を行なわずに誤り訂正を行うシナリオにおいて,普遍的な量子計算をフォールトトレラントにすることができることを示す。 論理的な$mathitCCZ$ゲートを実現するため,Bacon-Shor符号の無測定変形プロトコルを導入する。 特に,回路レベルのエラーレートが10～3ドル以下であれば,破れない論理性能が達成可能であることを示す。
  論文  参考訳（メタデータ） (2024-12-19T18:55:44Z)
• Clifford Perturbation Approximation for Quantum Error Mitigation [6.8335953981503454]
  量子エラー緩和(QEM)は、短期量子デバイスのポテンシャルを活用するために重要である。 我々はClifford Perturbation Data Regression (CPDR) と呼ばれる学習に基づく誤り軽減フレームワークを提案する。 CPDRは、小さな摂動を持つクリフォード回路によるトレーニングセットを構築する。
  論文  参考訳（メタデータ） (2024-12-12T18:01:54Z)
• Fault-Tolerant Constant-Depth Clifford Gates on Toric Codes [51.205673783866146]
  本稿では,2次元トーリック符号上での耐故障性および深い論理ゲートのセットを提案し,シミュレーションする。 この集合は折り畳み反転ゲート、デーンツイスト、単ショット論理パウリ測度を組み合わせてクリフォード群を生成する。
  論文  参考訳（メタデータ） (2024-11-27T12:17:56Z)
• Extending Classically Simulatable Bounds of Clifford Circuits with Nonstabilizer States via Framed Wigner Functions [3.9482012852779085]
  ウィグナー関数形式主義は、量子状態の非古典的側面とその古典的シミュラビリティを調べる上で重要な役割を担っている。 フレーム化ウィグナー関数に基づく量子クリフォード回路の新しい古典的シミュレーション法を提案する。
  論文  参考訳（メタデータ） (2023-07-31T14:02:33Z)
• Iterative Qubit Coupled Cluster using only Clifford circuits [36.136619420474766]
  古典的に容易に生成できる理想的な状態準備プロトコルを特徴付けることができる。 繰り返し量子ビット結合クラスタ(iQCC)の変種を導入して,これらの要件を満たす手法を提案する。 本研究では, チタン系化合物Ti(C5H5)(CH3)3と (20, 20) 活性空間の複雑な系に研究を拡張した。
  論文  参考訳（メタデータ） (2022-11-18T20:31:10Z)
• Efficient simulation of Gottesman-Kitaev-Preskill states with Gaussian circuits [68.8204255655161]
  ゴッテマン・キタエフ・プレスキル状態(GKP)の古典的シミュラビリティを,任意の変位,大規模なシンプレクティック操作,ホモダイン測定と組み合わせて検討した。 これらのタイプの回路では、準確率分布の非負性性に基づく連続変数の定理も離散変数の定理も、シミュラビリティの評価には使用できない。
  論文  参考訳（メタデータ） (2022-03-21T17:57:02Z)
• Error mitigation and quantum-assisted simulation in the error corrected regime [77.34726150561087]
  量子コンピューティングの標準的なアプローチは、古典的にシミュレート可能なフォールトトレラントな演算セットを促進するという考え方に基づいている。 量子回路の古典的準確率シミュレーションをどのように促進するかを示す。
  論文  参考訳（メタデータ） (2021-03-12T20:58:41Z)

関連論文リストは本サイト内にある論文のタイトル・アブストラクトから自動的に作成しています。

指定された論文の情報です。
本サイトの運営者は本サイト（すべての情報・翻訳含む）の品質を保証せず、本サイト（すべての情報・翻訳含む）を使用して発生したあらゆる結果について一切の責任を負いません。