論文の概要: Measurement-free Preparation of Surface-Code States with Digital-Analog Counterdiabatic Drivings
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2610.06697v2
- Date: Tue, 06 Oct 2026 14:42:49 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2026-10-08 02:58:29.443814
- Title: Measurement-free Preparation of Surface-Code States with Digital-Analog Counterdiabatic Drivings
- Title（参考訳）: ディジタルアナログ対空駆動による表面符号状態の測定不要生成
- Abstract要約: 浅い回路による安定化器符号状態の生成は、超伝導回路における短期量子誤差補正にとって重要なプリミティブである。
表面符号基底状態多様体の作成のためのディジタルアナログ法を提案する。
正方形格子は回転する曲面コードに対応し,正方形の場合ではそのスケーリングを調査する。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 1.6649848614844593
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: Preparing stabilizer-code states with shallow circuits is an important primitive for near-term quantum error correction in superconducting circuits, where logical-state initialization requires four-body stabilizer correlations from native one- and two-body controls. We introduce a digital-analog method for the preparation of surface-code ground-state manifolds. The method exploits a structural property of the adiabatic gauge potential, mapping stabilizer-local counterdiabatic terms to digital-analog blocks on the superconducting layout using fixed-angle two-qubit XY gates, single-qubit rotations, and analog exchange-interaction evolutions. The dressed blocks generate higher-order operators used as the variational ansatz to determine the counterdiabatic terms within the Sels-Polkovnikov adiabatic-gauge-potential framework. We benchmark checkerboard plaquette-stabilizer grids up to 4 x 4; the square-grid instances correspond to rotated surface codes, while the rectangular cases probe the scaling of the method. For all grids, the proposed method generates the dominant four-body counterdiabatic basis and, at short evolution times, substantially improves ground-state preparation compared with bare adiabatic evolution. We further generalize the construction to n x m stabilizer lattices and show that digital-analog synthesis can reduce the entangling depth by an order of magnitude. Together, these results establish a direct connection between stabilizer geometry, the structure of the counterdiabatic gauge potential, and digital-analog control for measurement-free preparation of stabilizer-code states on near-term superconducting architectures.
- Abstract（参考訳）: 浅い回路で安定化器符号を準備することは超伝導回路における短期量子誤差補正にとって重要なプリミティブであり、そこでは論理状態の初期化はネイティブの1体と2体の制御から4体の安定化器相関を必要とする。
表面符号基底状態多様体の作成のためのディジタルアナログ法を提案する。
この手法は、アディバティックゲージ電位の構造的特性、固定角2量子XYゲート、シングルキュービット回転、アナログ交換-相互作用進化を用いた超伝導レイアウト上の安定化器-局所反ダイバティック項をデジタルアナログブロックにマッピングする。
着飾ったブロックは、変分アンサッツとして用いられる高階作用素を生成し、セル=ポルコビニコフ・アディアバティック・ガウジュポテンシャルフレームワーク内の反断熱的項を決定する。
正方形格子は回転する曲面コードに対応し,正方形の場合ではそのスケーリングを調査する。
全ての格子に対して, 提案手法は, 支配的な4体対断的基盤を生成し, 短い進化時間で, 素の断熱的進化と比較して, 地中準備を著しく改善する。
さらに, n x m 安定格子の構成を一般化し, デジタル・アナログ合成によりエンタングリング深さを桁違いに低減できることを示す。
これらの結果は, 安定化器形状, 反断熱量ポテンシャルの構造, および短期超伝導アーキテクチャ上での安定化器符号状態の測定自由な生成のためのディジタルアナログ制御との直接接続を確立するものである。
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