論文の概要: A Syndrome-Extraction Framework for Distributed Lattice Surgery on Arbitrary Rotated Surface-Code Layouts

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2609.26736v1
• Date: Tue, 22 Sep 2026 17:25:51 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2026-09-24 01:05:39.768772
• Title: A Syndrome-Extraction Framework for Distributed Lattice Surgery on Arbitrary Rotated Surface-Code Layouts
• Title（参考訳）: 任意回転表面符号レイアウトにおける分散格子手術のためのシンドローム抽出フレームワーク
• Abstract要約: 任意の回転する曲面コードレイアウトを小さなパッチに分割できるシーム構成を導入する。 我々は,最小のCNOT深度を維持するために,3-qubit $texttCXX$ gates を用いて海面のパリティ測定を行った。 我々は,論理的パウリ$XX$格子測定格子手術と断面空間接合の構成を実装した。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: Modular quantum computing is a leading candidate for scalable fault tolerant quantum computation. Performing lattice surgery using surface code patches in different modules requires the use of inter-module gates that are noisier than the local gates. Furthermore, the merged layouts during lattice surgery expose multiple directions in which hook errors can propagate to reduce the fault distance. Existing hook-avoiding schedules either increase the syndrome extraction circuit depth, or let link faults propagate into the bulk. We introduce a seam construction that allows splitting arbitrary merged rotated surface code layout into smaller patches with uniform boundaries that could keep their own hook-avoiding N/Z shaped schedule. At the seam we split weight-4 stabilizers into pairs of weight-2 stabilizers that are mediated through a Bell pair and measured within a CNOT depth of 4. We also employ the use of three-qubit $\texttt{CXX}$ gates for parity measurements at the seam to maintain the minimum CNOT depth. Through this seam construction, we confine the elevated link error at the seam, protecting the bulk from higher error rate. We also give a custom detector annotator for such seams that can find the detector space, annotate detectors in the Stim circuits, and ensure that they are suitable to use by matching decoders. We implement our construction for the logical Pauli-$XX$ measurement lattice surgery and a cross-shaped spatial junction and sweep the link error rate from $10$ times to $100$ times a fixed bulk error rate, and show that our construction gives the lowest and most stable logical error rate than the other frameworks compared here.
• Abstract（参考訳）: モジュラ量子コンピューティングは、スケーラブルなフォールトトレラント量子計算の第一候補である。 異なるモジュールで表面コードパッチを使用して格子手術を行うには、局所ゲートよりもノイズの多いモジュール間ゲートを使用する必要がある。 さらに, 格子手術時の統合配置は, フック誤差が伝播し, 故障距離を低減できる複数の方向を呈する。 既存のフック回避スケジュールは、シンドローム抽出回路の深さを増大させるか、リンク障害をバルクに伝播させるかのいずれかである。 任意の回転する曲面コードレイアウトを,フック回避型N/Z形状のスケジュールを保ち得るような均一な境界を持つ小さなパッチに分割できるシーム構成を導入する。 シームでは、重り4安定化器をベルペアを介して媒介し、CNOT深さ4で測定される2対の重り2安定化器に分割した。 また、最小CNOT深度を維持するために、シームでのパリティ測定に3キュービット $\texttt{CXX}$ gates を用いる。 このシーム構築を通じて、シームにおける高架リンク誤差を抑え、バルクを高いエラーレートから保護する。 また、このようなシーム用のカスタムな検出器アノテータを提供し、検出器空間を見つけ、Stim回路にアノテートし、整合デコーダで使用するのに適したようにした。 我々は,論理的Pauli-$XX$測定格子手術と断面接合を用いて,リンク誤り率を固定バルク誤り率の10ドルから100ドルに向上させ,この構成が他のフレームワークと比較して最も低く,最も安定した論理的誤り率を示すことを示す。

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