論文の概要: Entropy threshold: A simple proxy for performance of quantum error correction

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2609.39016v1
• Date: Wed, 30 Sep 2026 05:22:10 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2026-10-01 18:57:27.229041
• Title: Entropy threshold: A simple proxy for performance of quantum error correction
• Title（参考訳）: エントロピーしきい値:量子誤り訂正のための簡単なプロキシ
• Abstract要約: 我々は,様々な量子誤り訂正プロトコルのしきい値を予測する,単純なエントロピーベースのプロキシを開発した。 本研究は,QEC性能の簡易なバック・オブ・ザ・エンベロープ推定を可能にする,待望の現象学を開発する。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 46.08079754285594
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: The rapidly growing landscape of quantum error-correction (QEC) protocols has produced a wealth of numerical data, but comparatively few heuristics for understanding and predicting their performance. Here, we develop a simple entropy-based proxy that predicts the thresholds of a variety of QEC protocols, ranging from the code-capacity setting of Clifford-deformed surface codes with biased Pauli or erasure noise to the circuit-level noise model of the surface or color codes with flag qubits. Our proxy estimates the threshold by locally comparing the noise entropy with the error information gained via stabilizer measurements (or spacetime detectors and flag outcomes in the circuit-level settings). Despite neglecting correlations between stabilizer outcomes and the contribution from code degeneracy, the proxy captures the main trends across diverse settings and yields threshold estimates in good agreement with numerical results. Our work develops much-needed phenomenology that enables simple back-of-the-envelope estimates of QEC performance, recovering and providing an explanation for the results of computationally intensive detailed simulations.
• Abstract（参考訳）: 量子誤り訂正(QEC)プロトコルの急速な発展は、豊富な数値データを生み出しているが、それらの性能を理解し予測するヒューリスティックは比較的少ない。 そこで我々は,様々なQECプロトコルのしきい値を予測するシンプルなエントロピーベースのプロキシを開発し,偏りのパウリを持つクリフォード変形曲面符号の符号容量設定から,表面の回路レベルノイズモデルやフラグ量子ビットを持つカラー符号まで,様々なQECプロトコルのしきい値を予測する。 提案手法は, ノイズエントロピーと安定化器測定による誤差情報(あるいは, 回路レベル設定における時空検出器およびフラグ結果)を局所的に比較することにより閾値を推定する。 安定した結果とコードの縮退による貢献の相関を無視するにもかかわらず、プロキシはさまざまな設定にまたがる主要なトレンドを捉え、数値結果とうまく一致してしきい値の推定値を得る。 本研究は、QEC性能の簡易なバック・オブ・ザ・エンベロープ推定を可能にし、計算集約的な詳細なシミュレーション結果の再現と説明を可能にする、非常に重要な現象論を発展させる。

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