論文の概要: Efficiently estimating failure rates of fault-tolerant logical non-Clifford blocks

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2609.19485v1
• Date: Wed, 16 Sep 2026 22:57:23 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2026-09-20 08:55:54.029248
• Title: Efficiently estimating failure rates of fault-tolerant logical non-Clifford blocks
• Title（参考訳）: フォールトトレラントな論理的非クリフォードブロックの失敗率を効率的に推定する
• Abstract要約: 耐故障性回路の測定分布から効率的にサンプリングできるフレームワークを考案する。 論理的失敗率の推定結果は過大評価であり、任意のローカルエラーに対してフォールトトレラントなブロックに対してより正確になる。 この手法はクリフォードシミュレータとインタフェースで、より大きなフォールトトレラント回路とアルゴリズム的なサブルーチンをシミュレートすることもできる。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License: http://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/4.0/
• Abstract: Useful quantum computation requires the fault-tolerant implementations of a universal gate set which are generically not efficiently simulable. We devise an algebraic framework that allows for efficient sampling from the measurement distribution of fault-tolerant circuits that implement diagonal logic gates in the third level of the Clifford hierarchy. Upon successful sampling we also provide sufficient conditions for decoding success. The resulting estimate for the logical failure rate is an overestimate, which becomes more accurate for blocks that are fault tolerant against arbitrary local errors. The non-Clifford simulation overhead is independent of the number of logical qubits, making the method particularly attractive for large-scale simulations. The framework is based on viewing the non-Clifford gates in the circuit as a cohomology invariant of an underlying spacetime fault complex. The method can also be interfaced with Clifford simulators to simulate larger fault-tolerant circuits and algorithmic subroutines.
• Abstract（参考訳）: 有用な量子計算は、汎用的に効率よくシミュレートできない普遍ゲートセットのフォールトトレラント実装を必要とする。 クリフォード階層の第3レベルにおいて対角線論理ゲートを実装した耐故障性回路の測定分布から効率的にサンプリングできる代数的フレームワークを考案する。 サンプリングが成功すると、デコード成功のための十分な条件も提供します。 論理的失敗率の推定結果は過大評価であり、任意の局所誤差に対してフォールトトレラントなブロックに対してより正確になる。 非クリフォードシミュレーションのオーバーヘッドは論理量子ビットの数とは独立であり、大規模シミュレーションでは特に魅力的である。 このフレームワークは、回路内の非クリフォードゲートを、基礎となる時空断層複合体のコホモロジー不変量として見ることに基づいている。 この手法はクリフォードシミュレータとインタフェースで、より大きなフォールトトレラント回路とアルゴリズム的なサブルーチンをシミュレートすることもできる。

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