論文の概要: Fast verification of fault tolerant magic state preparation circuits with the CNOT + T gate set

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2611.04909v1
• Date: Tue, 03 Nov 2026 13:50:36 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2026-11-09 12:48:25.761997
• Title: Fast verification of fault tolerant magic state preparation circuits with the CNOT + T gate set
• Title（参考訳）: CNOT+Tゲートセットを用いた耐故障魔法状準備回路の高速検証
• Abstract要約: 我々は,CNOT+Tマジック状態生成回路の耐故障性を検証するライブラリCombを提案する。 我々はCombを用いて検出した5つのマジック状態準備回路を提示する。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: Magic state preparation is often among the most expensive operations in a fault tolerant quantum computation. One obstacle to coming up with better magic state preparation circuits lies in verifying their fault tolerance properties, as it is difficult to verify either by hand or in software that a very large number of combinations of faults do not give rise to high-weight or logical errors, especially in a non-Clifford circuit. In this work, we propose the use of the CNOT + T gate set to fault-tolerantly prepare a large class of magic states. We consider the propagation of Pauli faults within CNOT + T circuits and derive properties similar to those of Pauli faults within Clifford circuits, with a view to verifying fault tolerance as efficiently as possible. We present Comb, a library that can verify the fault tolerance of CNOT + T magic state preparation circuits, and demonstrate its use in verifying the fault tolerance of distance three and distance five magic state preparation circuits in minutes on a laptop. We present a distance five magic state preparation circuit that was discovered using Comb. As an independent confirmation of Comb's correctness we compare its findings to circuit-level noisy simulations for several magic state preparation circuits.
• Abstract（参考訳）: マジック状態の準備は、しばしばフォールトトレラント量子計算において最も高価な演算の1つである。 より優れたマジック状態準備回路を作るための障害の一つは、特に非クリフォード回路において、非常に多くの障害の組み合わせがハイウェイトまたは論理的エラーを生じさせないという、手動またはソフトウェアによる検証が困難であるため、その耐障害性を検証することである。 そこで本研究では,CNOT+Tゲートセットを用いて,大規模なマジック状態のクラスを耐障害的に準備する手法を提案する。 我々は, CNOT+T回路内のパウリ断層の伝播と, クリフォード回路内のパウリ断層に類似した特性を導出することを検討した。 本稿では,CNOT+Tマジック状態準備回路の耐故障性を検証するライブラリCombについて述べる。 我々はCombを用いて検出した5つのマジック状態準備回路を提示する。 コームの正しさを独立に確認するため、いくつかのマジック状態準備回路の回路レベルノイズシミュレーションと比較した。

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