論文の概要: Probabilistic Error Cancellation for Single-Mode Gottesman-Kitaev-Preskill Codes
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2609.17095v1
- Date: Tue, 15 Sep 2026 12:29:45 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2026-09-16 14:56:08.520792
- Title: Probabilistic Error Cancellation for Single-Mode Gottesman-Kitaev-Preskill Codes
- Title（参考訳）: 単モードゴテスマン・キタエフ・プレスキル符号の確率的誤りキャンセラ
- Abstract要約: 本稿では,Gottesman-Kitaev-Preskill符号の文脈における確率的誤差キャンセル(probabilistic error cancel)と呼ばれる量子誤差軽減法について検討する。
我々は,GKP符号の安定化サブシステム分解を用いて,雑音処理のための効果的な論理チャネルを得る。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 45.91504150103373
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: In order to solve practical problems on a quantum computer, it is necessary to use fault-tolerant quantum error correction schemes to overcome noise: the errors arising from imperfections in physical components. The Gottesman-Kitaev-Preskill (GKP) code aims at achieving this in a hardware efficient manner by encoding finite-dimensional logical subspaces in the Hilbert space of one or more continuous variable modes. In near term implementations, however, it is not feasible to eliminate errors entirely, so it is natural to also employ alternative error mitigation techniques together with error correction. In this work, we study a quantum error mitigation method known as probabilistic error cancellation in the context of the GKP code. We compare Steane-type and teleportation-based GKP error correction, and calculate the sampling overheads associated with the technique for square and hexagonal GKP codes. We employ the stabilizer subsystem decomposition for GKP codes to obtain an effective logical channel for noisy operations that is used to express the ideal one of a target logical unitary. We consider noise from finite squeezing on the data and the two ancilla modes, needed for error correction, and examine the relationship between the sampling overhead and the noise for different decoding methods. Our results are calculated for single- and two-qubit GKP Clifford gates and one round of error correction, and show the nontrivial combination of error correction and mitigation in continuous variable codes.
- Abstract（参考訳）: 量子コンピュータにおける現実的な問題を解決するためには、物理部品の不完全性に起因する誤差を克服するために、フォールトトレラントな量子エラー補正方式を用いる必要がある。
Gottesman-Kitaev-Preskill (GKP) 符号は、1つ以上の連続変数モードのヒルベルト空間に有限次元論理部分空間を符号化することでこれをハードウェア効率よく達成することを目的としている。
しかし、短期的な実装では、エラーを完全に排除することは不可能であるため、エラー訂正とともに代替のエラー軽減技術を採用することも当然である。
本稿では,GKP符号の文脈における確率的誤り消去(probabilistic error cancel)として知られる量子誤差軽減法について検討する。
我々は,Steane型とテレポーテーション型GKP誤り訂正を比較し,正方形および六角形GKP符号のサンプリングオーバーヘッドを算出する。
我々は、GKP符号の安定化部分系分解を用いて、目的とする論理ユニタリの理想を表現するために用いられる雑音処理のための効果的な論理チャネルを得る。
誤り訂正に必要なデータと2つのアンシラモードの有限スチーズによるノイズを考察し、異なる復号法におけるサンプリングオーバーヘッドとノイズの関係について検討する。
本結果は,1量子および2量子GKPクリフォードゲートと1ラウンドの誤差補正に対して計算し,連続変数符号における誤り訂正と緩和の非自明な組み合わせを示す。
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