論文の概要: Thermodynamics of Ahn--Doherty--Landahl Continuous Quantum Error Correction

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2609.39597v1
• Date: Wed, 30 Sep 2026 12:19:10 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2026-10-01 18:57:27.700218
• Title: Thermodynamics of Ahn--Doherty--Landahl Continuous Quantum Error Correction
• Title（参考訳）: Ahn-Doherty--Landahl連続量子誤差補正の熱力学
• Abstract要約: 計測に基づく連続量子誤り訂正を情報エンジンとして定式化する。 フィードバック強度の増大により定常状態の忠実度が向上し,条件状態のエントロピーが低下することを示す。 結果は、論理的安定化と継続的なフィードバックに必要なエネルギ的なリソースとの直接的なトレードオフを明らかにします。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: Continuous quantum error correction (CQEC) replaces discrete syndrome measurements and recovery operations with continuous syndrome extraction and real-time Hamiltonian feedback. Here we investigate the thermodynamic resources required by this process by formulating measurement-based continuous quantum error correction as an information engine. We distinguish the system-side power associated with energy transfer between the feedback field and the protected system from the controller-side power associated with the feedback Hamiltonian. The framework is first developed for the one-qubit Ahn-Doherty-Landahl (ADL) protocol and subsequently extended to the three-qubit repetition code under continuous stabilizer monitoring. Numerical simulations show that increasing the feedback strength improves the steady-state fidelity and reduces the conditional-state entropy, while both energetic contributions continue to increase in magnitude after the fidelity begins to saturate. These results expose a direct tradeoff between logical stabilization and the energetic resources required for continuous feedback, closely related to previously established energy--precision tradeoffs in quantum measurement and quantum-Zeno stabilization.
• Abstract（参考訳）: 連続量子誤差補正(CQEC)は、離散型シンドローム測定と回復操作を、連続型シンドローム抽出とリアルタイムハミルトニアンフィードバックに置き換える。 本稿では,計測に基づく連続量子誤差補正を情報エンジンとして定式化することにより,このプロセスに必要な熱力学資源について検討する。 我々は、フィードバックフィールドと保護されたシステム間のエネルギー伝達に関連するシステム側パワーと、フィードバックハミルトニアンに関連するコントローラ側パワーとを区別する。 このフレームワークは最初、ADL(Ahn-Doherty-Landahl)プロトコルのために開発され、その後、連続安定化器監視の下で3ビット繰り返しコードに拡張された。 数値シミュレーションにより、フィードバック強度の増大は定常状態の忠実度を向上し、条件状態のエントロピーを減少させるが、両方のエネルギー的寄与は、忠実度が飽和し始めると大きくなる。 これらの結果は、論理的安定化と連続的なフィードバックに必要なエネルギー資源との間の直接的なトレードオフを明らかにし、量子測定と量子ゼーノ安定化の高精度なトレードオフと密接に関連している。

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