論文の概要: Noise redistribution by stabilizer codes: an organizing view of concatenated three-qubit codes
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2610.31007v1
- Date: Thu, 22 Oct 2026 09:45:44 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2026-10-24 02:08:44.309536
- Title: Noise redistribution by stabilizer codes: an organizing view of concatenated three-qubit codes
- Title(参考訳): 安定化器符号による雑音再分配:連結3ビット符号の整理
- Abstract要約: フレームワークは、安定化器コードのシンドロームプロジェクションが、コード決定方式でノイズチャネルを再認識する、という観察に基づいている。
我々は、このフレームワークをビットフリップと位相フリップの2つの最小安定化符号でインスタンス化し、振幅減衰に適用する。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 6.620496529427462
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: We present an organizing framework for concatenated quantum error correction based on the observation that the syndrome projection of a stabilizer code reshapes the noise channel in a code-determined manner. For any stabilizer code, one level of QEC maps the physical noise to a block-diagonal logical channel whose diagonal Pauli weights are fixed by the code geometry. Coherences between different syndrome classes vanish, and no physical Pauli twirl is required to reach this block-diagonal form. Concatenation can then be viewed as the iteration of the same redistribution step: the dominant logical error after one level selects the code used at the next. We instantiate the framework with the two smallest stabilizer codes, the bit-flip and phase-flip codes, and apply it to amplitude damping. The redistribution rules give the concatenation protocol $C_2(\hatσ_y) C_1(\hatσ_x)$, whose ideal-recovery fidelity scales as $f_l=1-\mathcal O(γ^2)$. Solving the crossover condition $F_l>F_{l-1}$ in the ideal-gate limit yields a critical damping parameter $γ_c\approx0.30$; in terms of the initial channel fidelity, $f=1-1.72755γ^2$. Under the same ideal-recovery assumption, we compare the overall gate accuracy rate with that of the five-qubit code. The scope of the framework, in particular for coherent and correlated noise, is stated explicitly.
- Abstract(参考訳): 本稿では、安定化器符号のシンドローム投影がノイズチャネルをコード決定方式で再認識する観察に基づいて、量子誤り訂正をまとめる枠組みを提案する。
任意の安定化符号に対して、QECの1つのレベルは、物理ノイズを、対角パウリ重みが符号幾何学によって固定されるブロック対角論理チャネルにマッピングする。
異なるシンドロームのクラス間のコヒーレンスは消滅し、このブロック対角線に到達するために物理的なパウリ・ツワイルは不要である。
コンカニネーションは、同じ再配布ステップのイテレーションと見なすことができる。
我々は、このフレームワークをビットフリップと位相フリップの2つの最小安定化符号でインスタンス化し、振幅減衰に適用する。
再分配規則は連結プロトコル $C_2(\hatσ_y) C_1(\hatσ_x)$ を与える。
クロスオーバー条件$F_l>F_{l-1}$をイデアルゲート極限で解くと、臨界減衰パラメータ$γ_c\approx0.30$となり、初期チャネル忠実度は$f=1-1.72755γ^2$となる。
同じ理想的・回復的仮定の下では、全体のゲート精度を5ビット符号と比較する。
フレームワークの範囲は、特にコヒーレントで相関的なノイズに対して明確に述べられている。
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