論文の概要: Efficient Logic with Ultra-High-Rate Quantum Codes

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2610.06749v1
• Date: Mon, 05 Oct 2026 17:26:47 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2026-10-08 23:08:11.396225
• Title: Efficient Logic with Ultra-High-Rate Quantum Codes
• Title（参考訳）: 超高レート量子符号を用いた効率的な論理学
• Abstract要約: 超高速符号に対する高速かつ並列な論理計算法を開発した。 符号の群対称性を用いて、論理量子ビットを軌道に分割する。 また,論理的パウリ積測定の群不変コレクションの実装に並列手術法を適用した。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 1.164538083501172
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: Quantum low-density parity-check (qLDPC) codes offer a promising route to reducing the qubit overhead of fault tolerance, with recent ultra-high-rate constructions achieving encoding rates above one half. In this work, we develop fast and parallel logical computation methods for ultra-high-rate codes. We first utilize the group symmetries of the codes to partition the logical qubits into orbits, and then apply parallel surgery methods to implement group-invariant collections of logical Pauli-product measurements. These measurements are highly programmable, as we may arbitrarily couple logical orbits as long as each measurement is repeated across the whole orbit(s). To reduce the space and time overheads, we develop a technique called chain-map convolution, which uses the group structure to boost both the spatial and temporal distances of our protocol in a highly efficient manner. As case studies, we construct distance-preserving parallel measurement gadgets for the [[256, 68, 12]], [[576, 148, 18]] pair-partition codes, and a [[1152, 580, 12]] rate-$1/2$ code, with only around $2.5\times$ space overhead and 3-4 rounds of syndrome extraction each. The same methods also enable parallel injection of cultivated magic states into high-rate codes. Finally, we extend programmability through subgroup restrictions, revealing a tradeoff between logical control and the spacetime resources required for fault tolerance and highlighting the crucial role structured parallelism plays in reducing overhead. These results provide new methods for designing qLDPC logical operations with low spacetime overhead, opening a route toward more efficient fault-tolerant quantum architectures.
• Abstract（参考訳）: 量子低密度パリティチェック(qLDPC)符号は、故障耐性の量子ビットオーバーヘッドを減らすための有望な経路を提供する。 本研究では,超高速符号に対する高速かつ並列な論理計算法を提案する。 まず、符号の群対称性を利用して、論理量子ビットを軌道に分割し、パラレルな手術法を適用して、論理的パウリ積の測定の群不変コレクションを実装する。 これらの測定は高度にプログラム可能であり、各測定が軌道全体にわたって繰り返される限り、任意に論理軌道を組むことができる。 空間的・時間的オーバーヘッドを低減するため,グループ構造を用いてプロトコルの空間的・時間的距離を高効率に向上するチェーンマップ畳み込み手法を開発した。 ケーススタディでは, [[256, 68, 12], [[576, 148, 18]] 対分割符号, [[1152, 580, 12] レート-1/2$コードに対して, 空間オーバーヘッドが2.5\times$, シンドローム抽出が3,4ラウンド程度の距離保存型並列測定装置を構築した。 同じ方法では、栽培されたマジックステートを高速コードに並列に注入することも可能である。 最後に、サブグループ制限によるプログラム可能性の拡張、論理制御とフォールトトレランスに必要な時空リソースのトレードオフ、オーバーヘッド低減における構造的並列性の重要性を明らかにする。 これらの結果は、より効率的なフォールトトレラント量子アーキテクチャへのルートを開くことで、低時空オーバーヘッドでqLDPC論理演算を設計する新しい方法を提供する。

関連論文リスト

• Parallel algebraic surgery for qLDPC codes with constant shuttling depth [8.500853437477145]
  ハードウェア効率のよいパウリ積測定を実現するために,昇降積符号の代数的手術,論理的測定,補助符号,原子シャットリングを共同設計する。 代表的なハードウェアモデルベンチマークでは、33の並列正準論理測度をサポートするサイクルは、比較した単一観測可能なグラフベースの手術スケジュールよりも約2倍高速である。
  論文  参考訳（メタデータ） (2026-09-30T14:51:19Z)
• Near-optimal high-rate surgery from linear PCPPs [45.88028371034407]
  量子低密度パリティチェック(LDPC)符号を用いた手術における中心的な問題は、大量の論理演算子を並列に測定する補助システムの設計である。 本稿では, 手術器具を「高率」で設計する非常に一般的な手法を提案する。
  論文  参考訳（メタデータ） (2026-09-22T19:09:42Z)
• Hierarchical Logical Processor on the Rotated Surface Code with Shuttle Buses [3.2335877410044964]
  外部平面接続を持つ量子プラットフォームは、フォールトトレラント量子計算(FTQC)の新しい機会を提供する 回転曲面符号(RSC)を用いた高速量子コードを抑制する階層論理プロセッサ(HLP)を提案する。 HLPは、レベル0エラー修正の$(d_0)$ラウンド毎に1回だけ、長距離接続を必要としながら、RSCの符号化効率を超えることができる。
  論文  参考訳（メタデータ） (2026-06-21T17:03:15Z)
• High-Rate Surgery: towards constant-overhead logical operations [3.085891666389647]
  我々は,任意のqLDPC符号上で,大規模かつアドレス可能な論理的パウリ積の測定を並列に行うための一般的な手法であるハイレート手術を導入する。 本研究は,qLDPC符号における複雑でアドレス可能な論理演算を現実的に行う上でのボトルネックに対処し,拡張性のあるフォールトトレラント量子計算の展望を推し進めるものである。
  論文  参考訳（メタデータ） (2025-10-09T17:49:39Z)
• Batched high-rate logical operations for quantum LDPC codes [2.722479714583866]
  高速量子LDPC符号は、多くの論理量子ビットを物理量子ビットの1ブロックに密に詰め込むことで、メモリオーバーヘッドを低減する。 我々はこの概念を高速な計算に拡張し、多数のコードブロックに同じ論理ゲートを並列に適用する、Emphbatched Fault-tolerant演算を構築した。
  論文  参考訳（メタデータ） (2025-10-07T17:26:10Z)
• Fast correlated decoding of transversal logical algorithms [67.01652927671279]
  大規模計算には量子エラー補正(QEC)が必要であるが、かなりのリソースオーバーヘッドが発生する。 近年の進歩により、論理ゲートからなるアルゴリズムにおいて論理キュービットを共同で復号化することにより、症候群抽出ラウンドの数を削減できることが示されている。 ここでは、回路を介して伝播する関連する論理演算子製品を直接復号することで、回路の復号化の問題を修正する。
  論文  参考訳（メタデータ） (2025-05-19T18:00:00Z)
• Extractors: QLDPC Architectures for Efficient Pauli-Based Computation [39.98920557126034]
  本稿では,任意のQLDPCメモリをPauliベースの計算に適した計算ブロックに拡張できる新しいプリミティブを提案する。 特に、メモリ上でサポートされている任意の論理パウリ演算子は、1つの論理サイクルでフォールトトレラントに測定できる。 我々のアーキテクチャは並列論理的測定により普遍的な量子回路を実装できる。
  論文  参考訳（メタデータ） (2025-03-13T14:07:40Z)
• Fast and Parallelizable Logical Computation with Homological Product Codes [3.4338109681532027]
  高速量子低密度パリティチェック(qLDPC)符号は、量子ビット数を減少させるルートを約束するが、低空間コストを維持しながら計算を行うには、演算のシリアライズと余分な時間コストが必要である。 我々はqLDPC符号の高速かつ並列化可能な論理ゲートを設計し、量子加算器のようなアルゴリズム上の重要なサブルーチンに対するその有用性を実証した。
  論文  参考訳（メタデータ） (2024-07-26T03:49:59Z)
• Direct pulse-level compilation of arbitrary quantum logic gates on superconducting qutrits [36.30869856057226]
  任意のqubitおよびqutritゲートを高忠実度で実現でき、ゲート列の長さを大幅に削減できることを示す。 最適制御ゲートは少なくとも3時間ドリフトでき、同じ校正パラメータを全ての実装ゲートに利用できることを示す。
  論文  参考訳（メタデータ） (2023-03-07T22:15:43Z)
• Rapid Person Re-Identification via Sub-space Consistency Regularization [51.76876061721556]
  Person Re-Identification (ReID) は、歩行者を分離したカメラで識別する。 実値特徴記述子を用いた既存のReID法は精度が高いが、ユークリッド距離計算が遅いため効率が低い。 本稿では,ReID 処理を 0.25 倍高速化するサブスペース一貫性規則化 (SCR) アルゴリズムを提案する。
  論文  参考訳（メタデータ） (2022-07-13T02:44:05Z)

関連論文リストは本サイト内にある論文のタイトル・アブストラクトから自動的に作成しています。

指定された論文の情報です。
本サイトの運営者は本サイト（すべての情報・翻訳含む）の品質を保証せず、本サイト（すべての情報・翻訳含む）を使用して発生したあらゆる結果について一切の責任を負いません。