論文の概要: Constant sized support state distillation with qubit recycling
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2609.17044v1
- Date: Tue, 15 Sep 2026 11:52:36 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2026-09-16 14:56:08.482465
- Title: Constant sized support state distillation with qubit recycling
- Title（参考訳）: クビットリサイクルによる一定サイズ担持状態蒸留
- Abstract要約: 我々はクリフォード階層のあらゆるレベルで対角状態を生成することができるプロトコルのファミリーを提供する。
導出するプロトコルは論理キュービットの固定数で任意の距離で実行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://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: In order to circumvent that no universal set of gates can be achieved on a given quantum error-correcting codes, additional gates can be performed through magic state injection. This however requires to have access to high fidelity magic state, which can be obtained by the distillation of low quality states to fewer higher quality ones. In this paper, we provide a family of distillation protocols able to produce diagonal states at every level of the Clifford hierarchy. This family is obtained recursively using code doubling techniques and leveraging qubit recycling, the fact that some idle qubits of the protocols can be measured and re-used. At a given level of the Clifford hierarchy, we show that the protocols we derive can be performed at arbitrary high distance on a fix number of logical qubits. This family recovers many known efficient protocols, and uncovers new ones, such as a $111 \to 1$ protocol for $|T\rangle$ state distillation at distance $7$, which are the most compact in term of volume. Finally, we discuss possible extension of this framework for distillation protocols producing more than one output state.
- Abstract（参考訳）: 与えられた量子誤り訂正符号で普遍的なゲートセットが得られないことを回避するため、マジック状態注入によって追加ゲートを実行することができる。
しかし、これは高品質のマジック状態へのアクセスが必要であり、高品質のマジック状態からより少ない品質のマジック状態への蒸留によって得ることができる。
本稿では,クリフォード階層のすべてのレベルにおいて対角状態を生成することができる蒸留プロトコルのファミリーを提供する。
このファミリーは、コード二重化技術とキュービットリサイクルを利用して再帰的に取得され、プロトコルのアイドルキュービットを測定および再利用することができる。
クリフォード階層の所定のレベルにおいて、導出するプロトコルは、固定数の論理量子ビット上で任意の高い距離で実行可能であることを示す。
このファミリーは、多くの既知の効率的なプロトコルを回復し、$|T\rangle$の状態蒸留のための$111 \to 1$プロトコルなど、体積の点で最もコンパクトな新しいプロトコルを明らかにしている。
最後に、複数の出力状態を生成する蒸留用プロトコルのこのフレームワークの拡張の可能性について論じる。
関連論文リスト
- Magic Gate Teleportation: Structure, Useful Resource States, and Simpler Feedforward [42.683145133940975]
我々は、任意の入力状態に非クリフォードゲートを実装する量子ゲートテレポーテーションプロトコルの理論を開発する。
フィードフォワード演算子がパウリ演算子によって実装できる条件を特定する。
論文 参考訳（メタデータ） (2026-07-09T14:03:43Z) - Exploring the landscape of compact magic-state distillation factories [0.0]
古典的な誤り訂正符号は、マジック状態蒸留プロトコルを導出するためのより単純なフレームワークを提供することを示す。
我々は、キュービットの数、プロトコル深さ、工場距離、出力誤差率のプレファクタなど、重要なメリットの指標を関連付ける一連のノーゴー定理を導出する。
また, 文献中では, 一定距離のキュービット数が最小となる新しい蒸留プロトコルについても検討した。
論文 参考訳（メタデータ） (2026-06-05T18:00:00Z) - Magic state distillation with permutation-invariant codes and a two-qubit example [3.437656066916039]
マジックステート蒸留プロトコルは、多くのノイズの多いコピーからマジックステートのクリーンコピーを作成することを目的としている。
置換不変なgnu符号に基づくプロトコルを2量子ビットまで小さくする。
このプロトコルは0.5のエラーしきい値と1/2の蒸留レートを達成し、同等の符号の以前のスキームを上回ります。
論文 参考訳（メタデータ） (2026-03-04T17:27:43Z) - Distilling Magic States in the Bicycle Architecture [2.0424354398563294]
マジックステート蒸留は、普遍的な耐故障性を達成するために必要な非クリフォード資源を供給するための有望な方法の1つであると考えられている。
表面符号で実装された従来のMSDプロトコルは、しばしば複数のコードブロックと格子式手術ラウンドを必要とし、特に低いターゲットエラー率で相当な量子ビットオーバーヘッドをもたらす。
論文 参考訳（メタデータ） (2026-02-24T04:57:42Z) - Optimality of universal conclusive entanglement purification protocols [75.52645767671567]
完全ベル状態を純粋な2量子状態から蒸留する決定的プロトコルの基本的限界を確立する。
既知のプロトコルがこれらの境界を達成することを証明し、その最適性を確認する。
論文 参考訳（メタデータ） (2025-09-11T13:04:17Z) - 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) - Improving entanglement purification through coherent superposition of roles [44.99833362998488]
量子通信技術の潜在能力を最大限活用するためには、絡み合いの浄化と蒸留プロトコルが不可欠である。
本研究では, 密閉状態の役割のコヒーレントな重畳を利用して, 密閉状態の浄化効率を向上する, 密閉状態浄化設計戦略を導入する。
論文 参考訳（メタデータ） (2024-08-01T18:00:52Z) - Near-term $n$ to $k$ distillation protocols using graph codes [0.0]
ノイズの多いハードウェアは、短期的な量子インターネットの実現において大きなハードルとなっている。
ここでは、実験的に関係のある蒸留プロトコルのクラスを考え、ここでは、$n$から$k$のエンタングル対を蒸留する。
この対応を利用して、量子インターネットにとって重要ないくつかのタスクに対して、このクラスで証明可能な最適な蒸留プロトコルを見つける。
論文 参考訳（メタデータ） (2023-03-20T21:46:17Z) - Transversal Injection: A method for direct encoding of ancilla states
for non-Clifford gates using stabiliser codes [55.90903601048249]
非クリフォードゲートのこのオーバーヘッドを低減するためのプロトコルを導入する。
予備的な結果は、より広い距離で高品質な忠実さを示唆している。
論文 参考訳（メタデータ） (2022-11-18T06:03:10Z) - Enumerating all bilocal Clifford distillation protocols through symmetry
reduction [0.0]
エンタングルメント蒸留は量子通信プロトコルにおいて重要な構成要素である。
本稿では,バイローカライズされたクリフォード演算を用いた,短期的に実装可能な蒸留プロトコルのクラスについて検討する。
完全操作とデコヒーレンスのない高忠実度回路を提案する。
論文 参考訳（メタデータ） (2021-03-05T13:45:16Z) - Entanglement purification by counting and locating errors with
entangling measurements [62.997667081978825]
量子状態の複数コピーに対するエンタングルメント浄化プロトコルについて検討する。
ノイズアンサンブルにおける誤差の数と位置を高次元補助的絡み合いシステムを用いて学習する。
論文 参考訳（メタデータ） (2020-11-13T19:02:33Z)
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。