論文の概要: Reducing the cost of ancilla purification for Majorana quantum computation
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2610.37991v2
- Date: Fri, 30 Oct 2026 11:08:31 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2026-11-02 22:05:31.379951
- Title: Reducing the cost of ancilla purification for Majorana quantum computation
- Title（参考訳）: マヨラ量子計算におけるアンシラ浄化のコスト削減
- Abstract要約: ブラヴィイの計画では, 密閉ゲートに使用される非ガウスアンシラの浄化について検討した。
有効な症候群-雑音モデルにおける不完全な浄化操作について検討する。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: Braiding Majorana zero modes does not by itself provide a universal set of quantum gates. Additional operations can be supplied through ancillary states, whose preparation need not have the same protection as braiding. Here, we consider purification of the non-Gaussian ancilla used for an entangling gate in Bravyi's scheme. We keep his elementary braid-and-fusion comparison and change how its outputs are combined. An additional layer compares the product of the three stabilizer signs. The first accepted errors giving an incorrect output then require three faulty input blocks rather than two. As a result, the preparation error decreases cubically instead of quadratically, and the asymptotic raw-copy overhead is reduced. We also construct a preliminary sequence in which a processed block is paired with a fresh copy from the same noisy source. For independent inputs supported in the even-parity sector and ideal purification operations, this sequence establishes a sufficient distillability fidelity of 59.95 percent after free Gaussian twirling. At a common source fidelity, it reduces the expected cost of preparing an input for the recurrence by more than seven orders of magnitude relative to the balanced construction studied here. Finally, we examine imperfect purification operations in an effective syndrome-noise model. The additional layer leaves the leading operation-error coefficient unchanged, although a nonzero error floor remains.
- Abstract（参考訳）: マヨラナ零モードのブレイディングは、それ自体が量子ゲートの普遍的な集合を提供しない。
追加の操作は補助的状態を通じて提供され、その準備は編み物と同じ保護を必要としない。
ここでは,ブラヴィイのスキームにおけるエンタングゲートに使用される非ガウスアンシラの浄化について考察する。
我々は、彼の基本的な編み物と融合の比較を保ち、その出力をどのように組み合わせるかを変更します。
付加層は3つの安定化器符号の積を比較する。
不正な出力を与える最初のエラーは、2つではなく3つの不良な入力ブロックを必要とする。
その結果、合成誤差は2次ではなく3次的に減少し、漸近的な生コピーオーバーヘッドは減少する。
また、処理されたブロックを同じノイズ源から新しいコピーとペアリングする予備シーケンスを構築する。
均等セクターと理想的な浄化操作で支えられた独立した入力に対して、このシーケンスはガウシアン・ツイリングの後、59.95%の十分な蒸留可能性フィリティを確立する。
共通情報源の忠実度では、ここで検討した平衡構造と比較すると、7桁以上の精度で繰り返しの入力を作成できるという期待コストを削減できる。
最後に, 効果的なシンドロームノイズモデルにおける不完全な浄化操作について検討する。
付加層は、非ゼロエラーフロアは残るものの、先頭の操作エラー係数は変わらないままである。
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