論文の概要: Quantum error correction well below the color code threshold

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2610.24077v1
• Date: Fri, 16 Oct 2026 18:03:10 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2026-10-26 11:15:12.282701
• Title: Quantum error correction well below the color code threshold
• Title（参考訳）: カラーコードしきい値よりかなり低い量子誤差補正
• Abstract要約: 量子エラー補正は、コード距離で指数関数的に論理誤差を抑えることにより、スケーラブルなフォールトトレラント量子計算を可能にする。 我々は,QuantinuumのHeliosトラップイオン量子プロセッサ上で,3,5,5,5,5,5,7ドルの三角形カラーコードの以下の動作を示す。 論理誤差率を5_-2+4times 10-6$と低くし,1桁以上の誤差抑制を実証する。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.04106099018950745
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: Quantum error correction enables scalable fault-tolerant quantum computation by suppressing logical errors exponentially with code distance once physical error rates fall below a critical threshold. Here we demonstrate below-threshold operation of triangular color codes with distances $d=3,5,$ and $7$ on Quantinuum's Helios trapped-ion quantum processor. Leveraging both circuit- and hardware- level leakage reduction schemes, we achieve logical error rates as low as $5_{-2}^{+4}\times 10^{-6}$, and demonstrate error suppression by over an order of magnitude, $Λ=12_{-2}^{+3}$, with each successive increase in code distance. Moreover, we demonstrate below threshold scaling of error rates for Clifford two-qubit randomized benchmarking circuits when encoded in $d=3,5$ color codes, achieving logical error rate of $7^{+3}_{-3}\times 10^{-5}$ per logical two-qubit Clifford at distance $5$ with a suppression factor of $Λ=9_{-3}^{+8}$. We compare logical performance for existing near-optimal algorithmic decoders, and both convolutional neural network and transformer-based neural network decoders capable of real-time decoding an order of magnitude faster than the syndrome extraction rate. These results approach the logical error rates required for megaquop-scale quantum computation and indicate that scaled trapped-ion processors could reach application-relevant performance with substantially smaller code blocks than indicated by previous results in other qubit modalities.
• Abstract（参考訳）: 量子エラー補正は、物理エラー率が臨界閾値以下になると、コード距離で指数関数的に論理誤差を抑えることにより、スケーラブルなフォールトトレラント量子計算を可能にする。 ここでは,QuantinuumのHeliosトラップイオン量子プロセッサ上で,距離が$d=3,5,$,7$の三角形カラーコードの以下の動作を示す。 回路レベルとハードウェアレベルのリーク低減スキームを併用し、論理誤差率を5〜2}^{+4}\times 10^{-6}$と低くし、符号距離を連続的に増加させ、等級数$=12_{-2}^{+3}$の誤差抑制を示す。 さらに、Clifford 2-qubit randomized benchmarking circuitsを$d=3,5$で符号化し、論理誤差率7^{+3}_{-3}\times 10^{-5}$を5ドル、抑制係数9_{-3}^{+8}$で表す。 我々は、既存の近似アルゴリズムデコーダと、畳み込みニューラルネットワークとトランスフォーマーベースニューラルネットワークデコーダの論理性能を比較し、シンドローム抽出速度よりもはるかに高速なリアルタイムデコードを可能にする。 これらの結果は、メガクオップスケールの量子計算に必要な論理誤差率に近づき、スケールした捕捉イオンプロセッサが、他の量子ビットのモダリティで示す結果よりもかなり小さなコードブロックでアプリケーション関連の性能に達することを示唆している。

関連論文リスト

• Experimental validation of a compact fault-tolerant architecture for trapped ions [0.0]
  我々は$[[20,2,6]]$C_4$-Helixのコードに基づいてアーキテクチャを紹介し,実験的に検証する。 QECサイクルあたりの論理量子ビットあたりの誤差は4.6+6.2_-2.6times10-5$である。 回路レベルのシミュレーションでは、物理忠実性の改善により、同じアーキテクチャが10～6ドルから10～8ドルという論理エラー状態になることを示している。
  論文  参考訳（メタデータ） (2026-09-02T22:21:23Z)
• Quantum error correction at ultra-low overhead [0.0]
  大規模な量子コンピューティングにとって、エラーの抑制が中心的な課題である。 実用的でハードウェア効率のよい量子低密度パリティチェック符号のファミリーであるCornucopia符号を紹介する。 結果は、短期量子プロセッサの範囲内で超低オーバーヘッドの量子エラー補正のデモンストレーションをもたらす。
  論文  参考訳（メタデータ） (2026-08-03T18:13:57Z)
• Breaking even with magic: demonstration of a high-fidelity logical non-Clifford gate [1.6986469299341722]
  本研究では、8つの物理量子ビットしか使用しない量子エラー検出符号において、一対の論理的マジック状態をフォールトトレラントに生成するためのマジック状態準備プロトコルを提案する。 このプロトコルは, 空間的オーバーヘッドの少ない極めて高忠実なマジック状態を生成するために, 自己結合可能であることを示す。
  論文  参考訳（メタデータ） (2025-06-17T16:23:47Z)
• Demonstrating dynamic surface codes [118.67046728951689]
  曲面符号の3つの時間力学的実装を実験的に実証した。 まず、曲面コードを六角格子上に埋め込んで、キュービットあたりの結合を4つから3つに減らした。 第二に、サーフェスコードを歩き、データの役割を交換し、各ラウンドごとにキュービットを測定し、蓄積した非計算エラーの組込み除去による誤り訂正を達成する。 第3に、従来のCNOTの代わりにiSWAPゲートを用いた表面コードを実現し、追加のオーバーヘッドを伴わずに、エラー訂正のための実行可能なゲートセットを拡張した。
  論文  参考訳（メタデータ） (2024-12-18T21:56:50Z)
• Scaling and logic in the color code on a superconducting quantum processor [109.61104855764401]
  本稿では,超伝導プロセッサ上でのカラーコードのデモを行い,論理的誤りの抑制と論理的操作を行う。 汎用計算の鍵となるマジックステートを注入し、選択後99%以上の忠実性を達成する。 この研究は、超伝導プロセッサ上でのフォールトトレラント量子計算を実現するための、魅力的な研究方向としてカラーコードを確立する。
  論文  参考訳（メタデータ） (2024-12-18T19:00:05Z)
• Quantum error correction below the surface code threshold [107.92016014248976]
  量子誤り訂正は、複数の物理量子ビットを論理量子ビットに結合することで、実用的な量子コンピューティングに到達するための経路を提供する。 本研究では, リアルタイムデコーダと統合された距離7符号と距離5符号の2つの面符号メモリを臨界閾値以下で動作させる。 以上の結果から,大規模なフォールトトレラント量子アルゴリズムの動作要件を実現する装置の性能が示唆された。
  論文  参考訳（メタデータ） (2024-08-24T23:08:50Z)
• Suppressing quantum errors by scaling a surface code logical qubit [147.2624260358795]
  複数のコードサイズにわたる論理量子ビット性能のスケーリングの測定について報告する。 超伝導量子ビット系は、量子ビット数の増加による追加誤差を克服するのに十分な性能を有する。 量子誤り訂正は量子ビット数が増加するにつれて性能が向上し始める。
  論文  参考訳（メタデータ） (2022-07-13T18:00:02Z)
• Exponential suppression of bit or phase flip errors with repetitive error correction [56.362599585843085]
  最先端の量子プラットフォームは通常、物理的エラーレートが10～3ドル近くである。 量子誤り訂正(QEC)は、多くの物理量子ビットに量子論理情報を分散することで、この分割を橋渡しすることを約束する。 超伝導量子ビットの2次元格子に埋め込まれた1次元繰り返し符号を実装し、ビットまたは位相フリップ誤差の指数的抑制を示す。
  論文  参考訳（メタデータ） (2021-02-11T17:11:20Z)

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。