論文の概要: Injection is all you need: parallel universal logic in high-rate concatenated self-dual codes

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2610.30087v1
• Date: Wed, 21 Oct 2026 17:34:04 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2026-10-23 00:40:06.460918
• Title: Injection is all you need: parallel universal logic in high-rate concatenated self-dual codes
• Title（参考訳）: インジェクションは、必要なすべてである: ハイレートで連結された自己双対コードにおける並列ユニバーサルロジック
• Abstract要約: 高速符号におけるアドレス可能かつ並列なフォールトトレラント論理を実現する量子アーキテクチャを提案する。 我々は、[[k+4,k,2]]$ H 符号と Hamming $[15,7,3] 符号の2レベル結合に対して、リソース状態のフォールトトレラントな準備をベンチマークする。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.15293427903448023
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: We propose a quantum architecture that achieves addressable and parallel universal fault-tolerant logical in high-rate codes. The codes are obtained from the flexible concatenation of small-distance high-rate self-dual CSS codes. Addressable and parallel universal logic on the resulting $K$ logical qubits is injected by fault-tolerantly preparing and then consuming diverse logical $K$-qubit CSS stabilizer states and logical $\lvert H \rangle^{\otimes K}$ global magic states. Flag-at-origin is used to prepare the stabilizer resource states while a concatenated cultivation protocol prepares the global magic states. These resource states are consumed by Steane-QEC or Knill-QEC teleportation gadgets, which simultaneously perform quantum error correction. Any quantum algorithm with $T$-depth $D_T$ can be executed by consuming $12D_T$ or fewer resource states. We benchmark the fault-tolerant preparation of the resource states for several two-level concatenations of the $[[k+4,k,2]]$ H codes and the Hamming $[[15,7,3]]$ code. In particular, we find that the concatenated cultivation offers at least one order of magnitude spacetime reduction compared to cultivation in the surface code.
• Abstract（参考訳）: 高速符号におけるアドレス可能かつ並列なフォールトトレラント論理を実現する量子アーキテクチャを提案する。 これらの符号は、小さな距離の高レートの自己双対CSS符号のフレキシブルな結合から得られる。 結果として生じる$K$論理キュービット上のアドレス可能で並列な普遍論理は、フォールトトレラントな準備と、多様な論理的な$K$-qubit CSS安定化状態と論理的な$\lvert H \rangle^{\otimes K}$グローバルマジック状態の消費によって注入される。 フラッグ・アット・オリジンは安定化剤の資源状態を作成するのに用いられ、連結栽培プロトコルは世界の魔法状態を作成する。 これらのリソース状態は、Steane-QECまたはKnill-QECテレポーテーションガジェットによって消費され、同時に量子エラー補正が行われる。 $T$-depth $D_T$の量子アルゴリズムは、12D_T$以下のリソース状態を消費することで実行できる。 我々は、[[k+4,k,2]]$ H符号とHamming $[[15,7,3]]$符号の2レベル結合に対して、リソース状態のフォールトトレラントな準備をベンチマークする。 特に, コンカレント栽培は, 表面コードでの栽培に比べて, 時空の少なくとも1桁の削減効果があることがわかった。

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