論文の概要: A modular quantum computer based on Cornucopia codes

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2610.19073v2
• Date: Thu, 15 Oct 2026 13:51:56 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2026-10-17 06:09:33.00252
• Title: A modular quantum computer based on Cornucopia codes
• Title（参考訳）: Cornucopia符号に基づくモジュラー量子コンピュータ
• Abstract要約: フォールトトレラントな量子コンピュータは、個々のアドレス可能な論理量子ビット上の普遍的な論理演算を必要とする。 我々はCornucopiaアーキテクチャを提案し、Cornucopia符号に対して低オーバーヘッドで論理演算の普遍的な集合を実装した。 橋梁で接続されたコードブロックから構築されたモジュラー量子コンピュータを導入する。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 3.8757935817371187
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: Ultra-high-rate quantum error correction codes store many logical qubits in a single code block with few physical qubits. A fault-tolerant quantum computer, however, also requires a universal set of logical operations on individually addressable logical qubits, and the ancilla overhead of these operations may erode the advantage of the high encoding rate. Here, we propose the Cornucopia architecture, in which a universal set of logical operations is implemented at low overhead for the Cornucopia codes. In particular, we focus on the [[2844,1426,18]] Cornucopia code as an example and introduce a modular quantum computer built from such code blocks connected by bridges. Each block stores 1,426 logical qubits and serves as a universal logical processor. Exploiting the code's translation symmetry, we construct a family of reusable gadgets that individually address 1,422 logical qubits within each block. These gadgets support three universal logical instruction sets: basic, high-throughput and fixed-extractor. Excluding magic-state factories, a module with sufficient workspace to execute any instruction in the basic set requires an average of 4.1 physical qubits per logical qubit, compared with 3.0 for memory alone. The architecture thus preserves the resource advantage of ultra-high-rate quantum memory while enabling universal logical computation, providing a route towards low-overhead fault-tolerant quantum computers.
• Abstract（参考訳）: 超高レート量子誤り訂正符号は、物理量子ビットが少ない単一の符号ブロックに多くの論理量子ビットを格納する。 しかし、フォールトトレラントな量子コンピュータは、個々のアドレス可能な論理量子ビット上の普遍的な論理演算セットを必要とし、これらの演算のアンシラオーバーヘッドは高い符号化率の利点を損なう可能性がある。 本稿ではCornucopiaアーキテクチャを提案する。このアーキテクチャでは、Cornucopia符号に対して低オーバーヘッドで論理演算の普遍的な集合を実装できる。 特に,[2844,1426,18]のCornucopia符号を例として取り上げ,橋で接続されたそのようなブロックから構築されたモジュラー量子コンピュータを導入する。 各ブロックは1,426個の論理量子ビットを格納し、普遍論理プロセッサとして機能する。 コードの翻訳対称性をエクスプロイトし、各ブロック内の1,422個の論理量子ビットを個別に扱う再利用可能なガジェット群を構築する。 これらのガジェットは、基本、高スループット、固定抽出という3つの普遍的な論理的命令セットをサポートする。 マジックステートファクトリを除くと、基本セットで命令を実行するのに十分なワークスペースを持つモジュールは論理キュービット当たり平均4.1物理キュービットを必要とする。 このアーキテクチャは、超高レートの量子メモリの資源的利点を維持しつつ、普遍的な論理計算を可能にし、低オーバーヘッドのフォールトトレラント量子コンピュータへのルートを提供する。

関連論文リスト

• Modular fault-tolerant quantum computing on a non-CSS code [32.201424823050274]
  非Carlderbank-Shor-Steane符号を用いて、モジュラーフォールトトレラントな普遍量子コンピューティングに必要な全ての論理演算を初めて実装する。 この符号は、量子誤り訂正(QEC)符号としては最小であり、任意の単一ビット誤りを修正することができる。 論理状態のテレポーテーションと、普遍的な論理制御に必要なフォールトトレラント操作の完全なスイートを実証する。
  論文  参考訳（メタデータ） (2026-09-18T20:49:59Z)
• Need One Bell-pair Only (NOBOL) for Low-Overhead Fault-Tolerant Quantum Computing [18.543220644724755]
  任意のCSSコードで符号化された2つの遠いキュービット上で論理的CNOT演算を行うために,ベルペアを1つだけ必要とする新しいアプローチNOBOLを提案する。 論理演算子の大きさの対数深度を持つ深さ最適回路を含むNOBOLの様々な回路実現について述べる。
  論文  参考訳（メタデータ） (2026-09-01T22:02:03Z)
• Surface code logical operations on a superconducting quantum processor [66.1042398805403]
  107量子ビット超伝導量子プロセッサ上で,パッチベースのサーフェスコード論理処理の鍵となる要素を実験的に実現した。 本研究は, 保護論理メモリからアクティブでパッチベースの耐故障性論理演算まで, 超伝導表面符号実験を前進させるものである。
  論文  参考訳（メタデータ） (2026-07-01T21:07:02Z)
• Architectural mechanisms of a universal fault-tolerant quantum computer [26.089864626892876]
  量子誤り訂正(QEC)は、大規模量子コンピュータの実現に不可欠であると考えられている。 ここでは、最大448個の中性原子からなる再構成可能な配列を用いて、普遍的でフォールトトレラントな量子処理アーキテクチャのすべてのキー要素を実装する。
  論文  参考訳（メタデータ） (2025-06-25T17:53:57Z)
• Experimental Demonstration of Logical Magic State Distillation [62.77974948443222]
  中性原子量子コンピュータ上での論理量子ビットによるマジック状態蒸留の実験的実現について述べる。 提案手法では,多くの論理量子ビット上で並列に量子演算を符号化し,実行するために動的に再構成可能なアーキテクチャを用いる。
  論文  参考訳（メタデータ） (2024-12-19T18:38:46Z)
• Geometric structure and transversal logic of quantum Reed-Muller codes [51.11215560140181]
  本稿では,量子リード・ミュラー符号(RM)のゲートを,古典的特性を利用して特徴付けることを目的とする。 RM符号のための安定化器生成器のセットは、特定の次元のサブキューブに作用する$X$と$Z$演算子によって記述することができる。
  論文  参考訳（メタデータ） (2024-10-10T04:07:24Z)
• Experimental fault-tolerant code switching [1.9088985324817254]
  本稿では,2つのコード間でのフォールトトレラントコードスイッチングを初めて実験的に実施する。 我々は論理回路を構築し、単一コード内でフォールトトレラントな方法でアクセスできない12の異なる論理状態を作成する。 その結果,論理量子ビットに対する決定論的制御への新たな経路を,補助量子ビットオーバーヘッドの低い論理量子ビットに対して実験的に開放した。
  論文  参考訳（メタデータ） (2024-03-20T16:40:57Z)
• Logical quantum processor based on reconfigurable atom arrays [27.489364850707926]
  本稿では,最大280個の物理量子ビットで動作する符号化論理量子ビットに基づくプログラマブル量子プロセッサの実現について報告する。 結果は、早期の誤り訂正量子計算の出現を物語っている。
  論文  参考訳（メタデータ） (2023-12-07T01:54:45Z)
• Homological Quantum Rotor Codes: Logical Qubits from Torsion [47.52324012811181]
  ホモロジー量子ローター符号は 論理ローターと論理キューディットを 同一のコードブロックにエンコードできる 0$-$pi$-qubit と Kitaev の現在のミラー量子ビットは、確かにそのような符号の小さな例である。
  論文  参考訳（メタデータ） (2023-03-24T00:29:15Z)
• Relaxation times do not capture logical qubit dynamics [50.04886706729045]
  本研究では,空間雑音相関が論理量子ビットのリッチで直観的な動的挙動を生じさせることを示す。 この作業は論理キュービットの実験的な実装をガイドし、ベンチマークするのに役立ちます。
  論文  参考訳（メタデータ） (2020-12-14T19:51:19Z)

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。