Afslappende hardwarekrav til overfladekodekredsløb ved hjælp af tidsdynamik

Genudgivet af Platon

Abonnenter: 0

Afslappende hardwarekrav til overfladekodekredsløb ved hjælp af Time-dynamics PlatoBlockchain Data Intelligence. Lodret søgning. Ai.

Matt McEwen¹, Dave Bacon², og Craig Gidney¹

¹Google Quantum AI, Santa Barbara, Californien 93117, USA
²Google Quantum AI, Seattle, Washington 98103, USA

Finder du denne artikel interessant eller vil du diskutere? Scite eller efterlade en kommentar på SciRate.

Abstrakt

Den typiske tidsuafhængige visning af quantum error correction (QEC) koder skjuler betydelig frihed i nedbrydningen til kredsløb, der kan eksekveres på hardware. Ved at bruge konceptet med at detektere regioner designer vi tidsdynamiske QEC-kredsløb direkte i stedet for at designe statiske QEC-koder til at nedbrydes til kredsløb. Især forbedrer vi standardkredsløbskonstruktionerne for overfladekoden, og præsenterer nye kredsløb, der kan indlejres på et sekskantet gitter i stedet for et firkantet gitter, som kan bruge ISWAP-gates i stedet for CNOT- eller CZ-gates, der kan udveksle qubit-data og måle roller, og som flytter logiske patches rundt i det fysiske qubit-gitter, mens de udføres. Alle disse konstruktioner bruger ingen yderligere sammenfiltrende gatelag og viser i det væsentlige den samme logiske ydeevne, idet de har teraquop-fodaftryk inden for 25 % af standard overfladekodekredsløbet. Vi forventer, at disse kredsløb vil være af stor interesse for kvantehardware-ingeniører, fordi de opnår i det væsentlige den samme logiske ydeevne som standard overfladekodekredsløb, mens de aflaster kravene til hardware.

Populært resumé

QEC er afgørende for fremtidig fejltolerant kvanteberegning, og overfladekoden er en af de mest almindelige QEC-koder målrettet til eksperimentel realisering og har opnåelige, men vanskelige kredsløbskrav: et kvadratisk gitter af qubits, der er i stand til at udføre CNOT/CZ-gates ved høje Troskab. Ved at bruge det nye koncept med at detektere regioner designer vi nye kredsløb til implementering af overfladekoden, og forbedrer i forhold til tidligere konstruktioner på flere måder. Specielt giver vi kredsløb, der indlejrer sig på et sekskantet gitter i stedet for et firkantet gitter, som kan bruge ISWAP-gates i stedet for CNOT- eller CZ-gates, og som flytter logiske patches rundt i det fysiske qubit-gitter, mens de udføres. Alle disse konstruktioner bruger ingen yderligere sammenfiltrende gatelag og viser i det væsentlige den samme logiske ydeevne. Disse nye friheder løsner kravene til hardware, hvilket hjælper med at muliggøre fremtidige implimenteringer af overfladekoden.

► BibTeX-data

@article{McEwen2023relaxinghardware, doi = {10.22331/q-2023-11-07-1172}, url = {https://doi.org/10.22331/q-2023-11-07-1172}, title = {Relaxing H}hardware-{R}krav til {S}overflade {C}ode {C}kredsløb ved hjælp af {T}time-dynamics}, forfatter = {McEwen, Matt og Bacon, Dave og Gidney, Craig}, journal = {{Quantum }}, issn = {2521-327X}, udgiver = {{Verein zur F{“{o}}rderung des Open Access Publizierens in den Quantenwissenschaften}}, bind = {7}, sider = {1172}, måned = nov. , år = {2023} }

► Referencer

[1] Scott Aaronson "Introduktion til Quantum Information Science II Lecture Notes" (2022).
https://www.scottaaronson.com/qisii.pdf

[2] Scott Aaronson og Daniel Gottesman "Forbedret simulering af stabilisatorkredsløb" Physical Review A 70, 052328 (2004).
https:///doi.org/10.1103/PhysRevA.70.052328

[3] Frank Arute, Kunal Arya, Ryan Babbush, Dave Bacon, Joseph C. Bardin, Rami Barends, Rupak Biswas, Sergio Boixo, Fernando GSL Brandao, David A. Buell, Brian Burkett, Yu Chen, Zijun Chen, Ben Chiaro, Roberto Collins, William Courtney, Andrew Dunsworth, Edward Farhi, Brooks Foxen, Austin Fowler, Craig Gidney, Marissa Giustina, Rob Graff, Keith Guerin, Steve Habegger, Matthew P. Harrigan, Michael J. Hartmann, Alan Ho, Markus Hoffmann, Trent Huang, Travis S. Humble, Sergei V. Isakov, Evan Jeffrey, Zhang Jiang, Dvir Kafri, Kostyantyn Kechedzhi, Julian Kelly, Paul V. Klimov, Sergey Knysh, Alexander Korotkov, Fedor Kostritsa, David Landhuis, Mike Lindmark, Erik Lucero, Dmitry Lyakh, Salvatore Mandrà, Jarrod R. McClean, Matthew McEwen, Anthony Megrant, Xiao Mi, Kristel Michielsen, Masoud Mohseni, Josh Mutus, Ofer Naaman, Matthew Neeley, Charles Neill, Murphy Yuezhen Niu, Eric Ostby, Andre Petukhov, John C. Platt, Chris Quintana, Eleanor G. Rieffel, Pedram Roushan, Nicholas C. Rubin, Daniel Sank, Kevin J. Satzinger, Vadim Smelyanskiy, Kevin J. Sung, Matthew D. Trevithick, Amit Vainsencher, Benjamin Villalonga, Theodore White, Z. Jamie Yao , Ping Yeh, Adam Zalcman, Hartmut Neven og John M. Martinis, "Quantum supremacy using a programmeable superconducting processor" Nature 574, 505-510 (2019) Udgiver: Nature Publishing Group.
https://doi.org/10.1038/s41586-019-1666-5
http:///www.nature.com/articles/s41586-019-1666-5

[4] David Aasen, Zhenghan Wang og Matthew B. Hastings, "Adiabatic paths of Hamiltonians, symmetries of topological order, and automorphism codes" (2022) Udgiver: arXiv Versionsnummer: 2.
https:///doi.org/10.48550/ARXIV.2203.11137
https://arxiv.org/abs/2203.11137

[5] Dave Bacon "Operator Quantum Error Correcting Subsystems for Self-Correcting Quantum Memories" (2005) Udgiver: arXiv versionsnummer: 4.
https:///doi.org/10.48550/ARXIV.QUANT-PH/0506023
https://arxiv.org/abs/quant-ph/0506023

[6] Natalie C. Brown og Kenneth R. Brown "Leakage mitigation for quantum error correction using a mixed qubit scheme" Physical Review A 100, 032325 (2019) Udgiver: American Physical Society.
https:///doi.org/10.1103/PhysRevA.100.032325

[7] Nikolas P. Breuckmann og Jens N. Eberhardt “Balanced Product Quantum Codes” (2020) Udgiver: arXiv Versionsnummer: 3.
https:///doi.org/10.48550/ARXIV.2012.09271
https://arxiv.org/abs/2012.09271

[8] Nikolas P. Breuckmannand Jens Niklas Eberhardt “Quantum Low-Density Parity-Check Codes” PRX Quantum 2, 040101 (2021).
https:///doi.org/10.1103/PRXQuantum.2.040101

[9] Sergey Bravyian og Alexei Kitaev "Universal kvanteberegning med ideelle Clifford-porte og støjende ancillas" Physical Review A 71, 022316 (2005).
https:///doi.org/10.1103/PhysRevA.71.022316

[10] Nouédyn Baspinand Anirudh Krishna "Connectivity constrains quantum codes" Quantum 6, 711 (2022).
https://doi.org/10.22331/q-2022-05-13-711
https:///quantum-journal.org/papers/q-2022-05-13-711/

[11] SB Bravyian og A. Yu. Kitaev "Quantum codes on a lattice with boundary" (1998) Udgiver: arXiv Versionsnummer: 1.
https:///doi.org/10.48550/ARXIV.QUANT-PH/9811052
https://arxiv.org/abs/quant-ph/9811052

[12] H. Bombinand MA Martin-Delgado "Optimale ressourcer til topologiske todimensionelle stabilisatorkoder: Sammenlignende undersøgelse" Fysisk gennemgang A 76, 012305 (2007).
https:///doi.org/10.1103/PhysRevA.76.012305

[13] Hector Bombin, Chris Dawson, Ryan V. Mishmash, Naomi Nickerson, Fernando Pastawski og Sam Roberts, "Logiske blokke for fejltolerant topologisk kvanteberegning" (2021) Udgiver: arXiv Versionsnummer: 1.
https:///doi.org/10.48550/ARXIV.2112.12160
https://arxiv.org/abs/2112.12160

[14] Hector Bombin, Daniel Litinski, Naomi Nickerson, Fernando Pastawski og Sam Roberts, "Forener smag af fejltolerance med ZX calculus" (2023) Udgiver: arXiv Versionsnummer: 1.
https:///doi.org/10.48550/ARXIV.2303.08829
https://arxiv.org/abs/2303.08829

[15] Héctor Bombín "Single-Shot Fault-Tolerant Quantum Error Correction" Fysisk gennemgang X 5, 031043 (2015).
https:///doi.org/10.1103/PhysRevX.5.031043

[16] J. Pablo Bonilla Ataides, David K. Tuckett, Stephen D. Bartlett, Steven T. Flammia og Benjamin J. Brown, "The XZZX surface code" Nature Communications 12, 2172 (2021).
https://doi.org/10.1038/s41467-021-22274-1
http:///www.nature.com/articles/s41467-021-22274-1

[17] Sergey Bravyi, Guillaume Duclos-Cianci, David Poulin og Martin Suchara, "Subsystems overfladekoder med tre-qubit-tjekoperatorer" (2012) Udgiver: arXiv Versionsnummer: 2.
https:///doi.org/10.48550/ARXIV.1207.1443
https://arxiv.org/abs/1207.1443

[18] F. Battistel, BM Varbanov og BM Terhal, "Hardware-Efficient Leakage-Reduction Scheme for Quantum Error Correction with Superconducting Transmon Qubits" PRX Quantum 2, 030314 (2021).
https:///doi.org/10.1103/PRXQuantum.2.030314

[19] Christopher Chamberland og Andrew W. Cross "Fejltolerant magisk tilstandsforberedelse med flag-qubits" Quantum 3, 143 (2019).
https://doi.org/10.22331/q-2019-05-20-143
https:///quantum-journal.org/papers/q-2019-05-20-143/

[20] Christopher Chamberland, Guanyu Zhu, Theodore J. Yoder, Jared B. Hertzberg og Andrew W. Cross, "Topologiske og subsystemkoder på lavgradsgrafer med flag-qubits" Physical Review X 10, 011022 (2020).
https:///doi.org/10.1103/PhysRevX.10.011022

[21] Zijun Chen, Julian Kelly, Chris Quintana, R. Barends, B. Campbell, Yu Chen, B. Chiaro, A. Dunsworth, AG Fowler, E. Lucero, E. Jeffrey, A. Megrant, J. Mutus, M. Neeley , C. Neill, PJJ O'Malley, P. Roushan, D. Sank, A. Vainsencher, J. Wenner, TC White, AN Korotkov og John M. Martinis, "Measuring and suppressing Quantum State Leakage in a Superconducting Qubit" Physical Review Letters 116, 020501 (2016) Udgiver: American Physical Society.
https:///doi.org/10.1103/PhysRevLett.116.020501

[22] AD Córcoles, Jay M. Gambetta, Jerry M. Chow, John A. Smolin, Matthew Ware, Joel Strand, BLT Plourde og M. Steffen, "Procesverifikation af to-qubit kvanteporte ved randomiseret benchmarking" Fysisk gennemgang A 87, 030301 (2013).
https:///doi.org/10.1103/PhysRevA.87.030301

[23] Rui Chaoan og Ben W. Reichardt "Quantum Error Correction with Only Two Extra Qubits" Physical Review Letters 121, 050502 (2018).
https:///doi.org/10.1103/PhysRevLett.121.050502

[24] Rui Chaoand Ben W. Reichardt "Flagfejltolerant fejlkorrektion for enhver stabilisatorkode" PRX Quantum 1, 010302 (2020).
https:///doi.org/10.1103/PRXQuantum.1.010302

[25] AR Calderbank og Peter W. Shor "Der findes gode kvantefejlkorrigerende koder" Physical Review A 54, 1098-1105 (1996).
https:///doi.org/10.1103/PhysRevA.54.1098

[26] Eric Dennis, Alexei Kitaev, Andrew Landahl og John Preskill, "Topologisk kvantehukommelse" Journal of Mathematical Physics 43, 4452-4505 (2002).
https:///doi.org/10.1063/1.1499754

[27] Nicolas Delfosse og Adam Paetznick "Spacetime codes of Clifford circuits" (2023) Udgiver: arXiv Versionsnummer: 1.
https:///doi.org/10.48550/ARXIV.2304.05943
https://arxiv.org/abs/2304.05943

[28] David P. DiVincenzo og Firat Solgun "Multi-qubit paritetsmåling i kredsløbskvanteelektrodynamik" (2012) Udgiver: arXiv Versionsnummer: 2.
https:///doi.org/10.48550/ARXIV.1205.1910
https://arxiv.org/abs/1205.1910

[29] Austin G. Fowler, Matteo Mariantoni, John M. Martinis og Andrew N. Cleland, "Surface codes: Towards practice large-scale quantum computation" Physical Review A 86, 032324 (2012) Udgiver: American Physical Society.
https:///doi.org/10.1103/physreva.86.032324
https://link.aps.org/doi/10.1103/PhysRevA.86.032324

[30] Austin G. Fowler "Coping with qubit leakage in topological codes" Physical Review A 88, 042308 (2013) Udgiver: American Physical Society.
https:///doi.org/10.1103/PhysRevA.88.042308

[31] Austin G. Fowler "Optimal kompleksitetskorrektion af korrelerede fejl i overfladekoden" (2013) Udgiver: arXiv Versionsnummer: 1.
https:///doi.org/10.48550/ARXIV.1310.0863
https://arxiv.org/abs/1310.0863

[32] B. Foxen, C. Neill, A. Dunsworth, P. Roushan, B. Chiaro, A. Megrant, J. Kelly, Zijun Chen, K. Satzinger, R. Barends, F. Arute, K. Arya, R. Babbush , D. Bacon, JC Bardin, S. Boixo, D. Buell, B. Burkett, Yu Chen, R. Collins, E. Farhi, A. Fowler, C. Gidney, M. Giustina, R. Graff, M. Harrigan , T. Huang, SV Isakov, E. Jeffrey, Z. Jiang, D. Kafri, K. Kechedzhi, P. Klimov, A. Korotkov, F. Kostritsa, D. Landhuis, E. Lucero, J. McClean, M. McEwen, X. Mi, M. Mohseni, JY Mutus, O. Naaman, M. Neeley, M. Niu, A. Petukhov, C. Quintana, N. Rubin, D. Sank, V. Smelyanskiy, A. Vainsencher, TC White, Z. Yao, P. Yeh, A. Zalcman, H. Neven, JM Martinis og Google AI Quantum, "Demonstrating a Continuous Set of Two-qubit Gates for Near-term Quantum Algorithms" Physical Review Letters 125, 120504 ( 2020) _eprint: 2001.08343.
https:///doi.org/10.1103/PhysRevLett.125.120504

[33] Yuichiro Fujiwara "Evnen til stabilisator kvantefejlkorrektion for at beskytte sig selv mod sin egen ufuldkommenhed" Fysisk gennemgang A 90, 062304 (2014).
https:///doi.org/10.1103/PhysRevA.90.062304

[34] Craig Gidney og Martin Ekerå "Sådan faktoriseres 2048 bit RSA-heltal på 8 timer ved hjælp af 20 millioner støjende qubits" Quantum 5, 433 (2021) Udgiver: Verein zur Förderung des Open Access Publizierens in den Quantenwissenschaften.
https://doi.org/10.22331/q-2021-04-15-433
https:///quantum-journal.org/papers/q-2021-04-15-433/

[35] Joydip Ghoshand Austin G. Fowler "Lækage-resilient tilgang til fejltolerant kvanteberegning med superledende elementer" Physical Review A 91, 020302 (2015).
https:///doi.org/10.1103/PhysRevA.91.020302

[36] Joydip Ghosh, Austin G. Fowler, John M. Martinis og Michael R. Geller, "Forståelse af virkningerne af lækage i superledende kvantefejldetektionskredsløb" Physical Review A 88, 062329 (2013).
https:///doi.org/10.1103/PhysRevA.88.062329

[37] Craig Gidney "Stim: a fast stabilizer circuit simulator" Quantum 5, 497 (2021).
https://doi.org/10.22331/q-2021-07-06-497
https:///quantum-journal.org/papers/q-2021-07-06-497/

[38] Craig Gidney "A Pair Measurement Surface Code on Pentagons" (2022).
https:///doi.org/10.48550/ARXIV.2206.12780
https://arxiv.org/abs/2206.12780

[39] Craig Gidney, Michael Newman og Matt McEwen, "Benchmarking the Planar Honeycomb Code" Quantum 6, 813 (2022).
https://doi.org/10.22331/q-2022-09-21-813
https:///quantum-journal.org/papers/q-2022-09-21-813/

[40] Google Quantum AI, Zijun Chen, Kevin J. Satzinger, Juan Atalaya, Alexander N. Korotkov, Andrew Dunsworth, Daniel Sank, Chris Quintana, Matt McEwen, Rami Barends, Paul V. Klimov, Sabrina Hong, Cody Jones, Andre Petukhov, Dvir Kafri, Sean Demura, Brian Burkett, Craig Gidney, Austin G. Fowler, Alexandru Paler, Harald Putterman, Igor Aleiner, Frank Arute, Kunal Arya, Ryan Babbush, Joseph C. Bardin, Andreas Bengtsson, Alexandre Bourassa, Michael Broughton, Bob B Buckley, David A. Buell, Nicholas Bushnell, Benjamin Chiaro, Roberto Collins, William Courtney, Alan R. Derk, Daniel Eppens, Catherine Erickson, Edward Farhi, Brooks Foxen, Marissa Giustina, Ami Greene, Jonathan A. Gross, Matthew P Harrigan, Sean D. Harrington, Jeremy Hilton, Alan Ho, Trent Huang, William J. Huggins, LB Ioffe, Sergei V. Isakov, Evan Jeffrey, Zhang Jiang, Kostyantyn Kechedzhi, Seon Kim, Alexei Kitaev, Fedor Kostritsa, David Landhuis , Pavel Laptev, Erik Lucero, Orion Martin, Jarrod R. McClean, Trevor McCourt, Xiao Mi, Kevin C. Miao, Masoud Mohseni, Shirin Montazeri, Wojciech Mruczkiewicz, Josh Mutus, Ofer Naaman, Matthew Neeley, Charles Neill, Michael Newman, Murphy Yuezhen Niu, Thomas E. O'Brien, Alex Opremcak, Eric Ostby, Bálint Pató, Nicholas Redd, Pedram Roushan, Nicholas C. Rubin, Vladimir Shvarts, Doug Strain, Marco Szalay, Matthew D. Trevithick, Benjamin Villalonga, Theodore White , Z. Jamie Yao, Ping Yeh, Juhwan Yoo, Adam Zalcman, Hartmut Neven, Sergio Boixo, Vadim Smelyanskiy, Yu Chen, Anthony Megrant og Julian Kelly, "Eksponentiel undertrykkelse af bit- eller fasefejl med cyklisk fejlkorrektion" Nature 595, 383–387 (2021) _eprint: 2102.06132.
https:///doi.org/10.1038/s41586-021-03588-y
http:///www.nature.com/articles/s41586-021-03588-y

[41] Google Quantum AI, Rajeev Acharya, Igor Aleiner, Richard Allen, Trond I. Andersen, Markus Ansmann, Frank Arute, Kunal Arya, Abraham Asfaw, Juan Atalaya, Ryan Babbush, Dave Bacon, Joseph C. Bardin, Joao Basso, Andreas Bengtsson, Sergio Boixo, Gina Bortoli, Alexandre Bourassa, Jenna Bovaird, Leon Brill, Michael Broughton, Bob B. Buckley, David A. Buell, Tim Burger, Brian Burkett, Nicholas Bushnell, Yu Chen, Zijun Chen, Ben Chiaro, Josh Cogan, Roberto Collins, Paul Conner, William Courtney, Alexander L. Crook, Ben Curtin, Dripto M. Debroy, Alexander Del Toro Barba, Sean Demura, Andrew Dunsworth, Daniel Eppens, Catherine Erickson, Lara Faoro, Edward Farhi, Reza Fatemi, Leslie Flores Burgos , Ebrahim Forati, Austin G. Fowler, Brooks Foxen, William Giang, Craig Gidney, Dar Gilboa, Marissa Giustina, Alejandro Grajales Dau, Jonathan A. Gross, Steve Habegger, Michael C. Hamilton, Matthew P. Harrigan, Sean D. Harrington , Oscar Higgott, Jeremy Hilton, Markus Hoffmann, Sabrina Hong, Trent Huang, Ashley Huff, William J. Huggins, Lev B. Ioffe, Sergei V. Isakov, Justin Iveland, Evan Jeffrey, Zhang Jiang, Cody Jones, Pavol Juhas, Dvir Kafri, Kostyantyn Kechedzhi, Julian Kelly, Tanuj Khattar, Mostafa Khezri, Mária Kieferová, Seon Kim, Alexei Kitaev, Paul V. Klimov, Andrey R. Klots, Alexander N. Korotkov, Fedor Kostritsa, John Mark Kreikebaum, David Landhuis, Pavel Laptev , Kim-Ming Lau, Lily Laws, Joonho Lee, Kenny Lee, Brian J. Lester, Alexander Lill, Wayne Liu, Aditya Locharla, Erik Lucero, Fionn D. Malone, Jeffrey Marshall, Orion Martin, Jarrod R. McClean, Trevor Mccourt , Matt McEwen, Anthony Megrant, Bernardo Meurer Costa, Xiao Mi, Kevin C. Miao, Masoud Mohseni, Shirin Montazeri, Alexis Morvan, Emily Mount, Wojciech Mruczkiewicz, Ofer Naaman, Matthew Neeley, Charles Neill, Ani Nersisyan, Hartmut Neven, Michael Newman, Jiun How Ng, Anthony Nguyen, Murray Nguyen, Murphy Yuezhen Niu, Thomas E. O'Brien, Alex Opremcak, John Platt, Andre Petukhov, Rebecca Potter, Leonid P. Pryadko, Chris Quintana, Pedram Roushan, Nicholas C. Rubin , Negar Saei, Daniel Sank, Kannan Sankaragomathi, Kevin J. Satzinger, Henry F. Schurkus, Christopher Schuster, Michael J. Shearn, Aaron Shorter, Vladimir Shvarts, Jindra Skruzny, Vadim Smelyanskiy, W. Clarke Smith, George Sterling, Doug Strain , Marco Szalay, Alfredo Torres, Guifre Vidal, Benjamin Villalonga, Catherine Vollgraff Heidweiller, Theodore White, Cheng Xing, Z. Jamie Yao, Ping Yeh, Juhwan Yoo, Grayson Young, Adam Zalcman, Yaxing Zhang og Ningfeng Zhu, “Suppressing quantum fejl ved at skalere en overfladekodelogisk qubit” (2022).
https:///doi.org/10.48550/ARXIV.2207.06431
https://arxiv.org/abs/2207.06431

[42] Daniel Gottesman "Opportunities and Challenges in Fault-Tolerant Quantum Computation" (2022) Udgiver: arXiv Versionsnummer: 1.
https:///doi.org/10.48550/ARXIV.2210.15844
https://arxiv.org/abs/2210.15844

[43] Daniel Gottesman "Stabilizer Codes and Quantum Error Correction" afhandling (1997) Udgiver: arXiv Versionsnummer: 1.
https://arxiv.org/abs/quant-ph/9705052

[44] Daniel Gottesman "The Heisenberg Representation of Quantum Computers" (1998) Udgiver: arXiv Versionsnummer: 1.
https:///doi.org/10.48550/ARXIV.QUANT-PH/9807006
https://arxiv.org/abs/quant-ph/9807006

[45] Matthew B. Hastingsand Jeongwan Haah "Dynamically Generated Logical Qubits" Quantum 5, 564 (2021) Udgiver: Verein zur Forderung des Open Access Publizierens in den Quantenwissenschaften.
https://doi.org/10.22331/q-2021-10-19-564

[46] Jeongwan Haahand Matthew B. Hastings "Boundaries for the Honeycomb Code" Quantum 6, 693 (2022).
https://doi.org/10.22331/q-2022-04-21-693
https:///quantum-journal.org/papers/q-2022-04-21-693/

[47] Oscar Higgott "PyMatching: En Python-pakke til afkodning af kvantekoder med perfekt matchning af minimumsvægt" (2021) Udgiver: arXiv Versionsnummer: 2.
https:///doi.org/10.48550/ARXIV.2105.13082
https://arxiv.org/abs/2105.13082

[48] Clare Horsman, Austin G Fowler, Simon Devitt og Rodney Van Meter, "Surface code quantum computing by lattice surgery" New Journal of Physics 14, 123011 (2012).
https://doi.org/10.1088/1367-2630/14/12/123011

[49] Navin Khanejaand Steffen Glaser "Cartan Decomposition of SU(2^n), Constructive Controllability of Spin systems and Universal Quantum Computing" (2000) Udgiver: arXiv Versionsnummer: 1.
https:///doi.org/10.48550/ARXIV.QUANT-PH/0010100
https://arxiv.org/abs/quant-ph/0010100

[50] A. Yu Kitaev "Fejltolerant kvanteberegning af enhver" Annals of Physics 303, 2-30 (1997).
https://doi.org/10.1016/S0003-4916(02)00018-0
http:///arxiv.org/abs/quant-ph/9707021

[51] Sebastian Krinner, Nathan Lacroix, Ants Remm, Agustin Di Paolo, Elie Genois, Catherine Leroux, Christoph Hellings, Stefania Lazar, Francois Swiadek, Johannes Herrmann, Graham J. Norris, Christian Kraglund Andersen, Markus Müller, Alexandre Blais, Christopher Eichler og Andreas Wallraff, "Realizing repeated quantum error correction in a distance-tre surface code" Nature 605, 669–674 (2022) Udgiver: Springer Science and Business Media LLC.
https://doi.org/10.1038/s41586-022-04566-8
https:///www.nature.com/articles/s41586-022-04566-8

[52] Kevin Lalumière, JM Gambetta og Alexandre Blais, "Tunable joint measurements in the dispersive regime of cavity QED" Physical Review A 81, 040301 (2010).
https:///doi.org/10.1103/PhysRevA.81.040301

[53] William P. Livingston, Machiel S. Blok, Emmanuel Flurin, Justin Dressel, Andrew N. Jordan og Irfan Siddiqi, "Eksperimentel demonstration af kontinuerlig kvantefejlkorrektion" Nature Communications 13, 2307 (2022).
https://doi.org/10.1038/s41467-022-29906-0
https:///www.nature.com/articles/s41467-022-29906-0

[54] P. Magnard, P. Kurpiers, B. Royer, T. Walter, J.-C. Besse, S. Gasparinetti, M. Pechal, J. Heinsoo, S. Storz, A. Blais og A. Wallraff, "Fast and Unconditional All-Microwave Reset of a Superconducting Qubit" Physical Review Letters 121, 060502 (2018) Udgiver : American Physical Society.
https:///doi.org/10.1103/PhysRevLett.121.060502

[55] Matt McEwen, Dave Bacon og Craig Gidney, "Data for "Afslappende hardwarekrav til overfladekodekredsløb ved hjælp af tidsdynamik"" (2023).
https:///doi.org/10.5281/zenodo.7587578
https://zenodo.org/record/7587578

[56] Matt McEwen, D. Kafri, Z. Chen, J. Atalaya, KJ Satzinger, C. Quintana, PV Klimov, D. Sank, C. Gidney, AG Fowler, F. Arute, K. Arya, B. Buckley, B. Burkett, N. Bushnell, B. Chiaro, R. Collins, S. Demura, A. Dunsworth, C. Erickson, B. Foxen, M. Giustina, T. Huang, S. Hong, E. Jeffrey, S. Kim, K. Kechedzhi, F. Kostritsa, P. Laptev, A. Megrant, X. Mi, J. Mutus, O. Naaman, M. Neeley, C. Neill, M. Niu, A. Paler, N. Redd, P. Roushan, TC White, J. Yao, P. Yeh, A. Zalcman, Yu Chen, VN Smelyanskiy, John M. Martinis, H. Neven, J. Kelly, AN Korotkov, AG Petukhov og R. Barends, “Removing leakage -inducerede korrelerede fejl i superledende kvantefejlkorrektion” Nature Communications 12, 1761 (2021).
https:///doi.org/10.1038/s41467-021-21982-y
http:///www.nature.com/articles/s41467-021-21982-y

[57] Kevin C. Miao, Matt McEwen, Juan Atalaya, Dvir Kafri, Leonid P. Pryadko, Andreas Bengtsson, Alex Opremcak, Kevin J. Satzinger, Zijun Chen, Paul V. Klimov, Chris Quintana, Rajeev Acharya, Kyle Anderson, Markus Ansmann, Frank Arute, Kunal Arya, Abraham Asfaw, Joseph C. Bardin, Alexandre Bourassa, Jenna Bovaird, Leon Brill, Bob B. Buckley, David A. Buell, Tim Burger, Brian Burkett, Nicholas Bushnell, Juan Campero, Ben Chiaro, Roberto Collins , Paul Conner, Alexander L. Crook, Ben Curtin, Dripto M. Debroy, Sean Demura, Andrew Dunsworth, Catherine Erickson, Reza Fatemi, Vinicius S. Ferreira, Leslie Flores Burgos, Ebrahim Forati, Austin G. Fowler, Brooks Foxen, Gonzalo Garcia, William Giang, Craig Gidney, Marissa Giustina, Raja Gosula, Alejandro Grajales Dau, Jonathan A. Gross, Michael C. Hamilton, Sean D. Harrington, Paula Heu, Jeremy Hilton, Markus R. Hoffmann, Sabrina Hong, Trent Huang, Ashley Huff, Justin Iveland, Evan Jeffrey, Zhang Jiang, Cody Jones, Julian Kelly, Seon Kim, Fedor Kostritsa, John Mark Kreikebaum, David Landhuis, Pavel Laptev, Lily Laws, Kenny Lee, Brian J. Lester, Alexander T. Lill, Wayne Liu, Aditya Locharla, Erik Lucero, Steven Martin, Anthony Megrant, Xiao Mi, Shirin Montazeri, Alexis Morvan, Ofer Naaman, Matthew Neeley, Charles Neill, Ani Nersisyan, Michael Newman, Jiun How Ng, Anthony Nguyen, Murray Nguyen, Rebecca Potter, Charles Rocque, Pedram Roushan, Kannan Sankaragomathi, Christopher Schuster, Michael J. Shearn, Aaron Shorter, Noah Shutty, Vladimir Shvarts, Jindra Skruzny, W. Clarke Smith, George Sterling, Marco Szalay, Douglas Thor, Alfredo Torres, Theodore White , Bryan WK Woo, Z. Jamie Yao, Ping Yeh, Juhwan Yoo, Grayson Young, Adam Zalcman, Ningfeng Zhu, Nicholas Zobrist, Hartmut Neven, Vadim Smelyanskiy, Andre Petukhov, Alexander N. Korotkov, Daniel Sank og Yu Chen, “ Overvinde lækage i skalerbar kvantefejlkorrektion” (2022) Udgiver: arXiv Versionsnummer: 1.
https:///doi.org/10.48550/ARXIV.2211.04728
https://arxiv.org/abs/2211.04728

[58] F. Motzoi, JM Gambetta, P. Rebentrost og FK Wilhelm, "Simple Pulses for Elimination of Leakage in Weakly ikke-lineære Qubits" Physical Review Letters 103, 110501 (2009) Udgiver: American Physical Society.
https:///doi.org/10.1103/PhysRevLett.103.110501

[59] Klaus Mølmerand Anders Sørensen “Multiparticle Entanglement of Hot Trapped Ions” Physical Review Letters 82, 1835–1838 (1999).
https:///doi.org/10.1103/PhysRevLett.82.1835

[60] Adam Paetznick, Christina Knapp, Nicolas Delfosse, Bela Bauer, Jeongwan Haah, Matthew B. Hastings og Marcus P. da Silva, "Performance of planar Floquet codes with Majorana-based qubits" (2022) Udgiver: arXiv Versionsnummer: 2.
https:///doi.org/10.48550/ARXIV.2202.11829
https://arxiv.org/abs/2202.11829

[61] GS Paraoanu "Mikrobølge-induceret kobling af superledende qubits" Fysisk gennemgang B 74, 140504 (2006).
https:///doi.org/10.1103/PhysRevB.74.140504

[62] Pavel Panteleevand Gleb Kalachev "Asymptotisk gode kvante- og lokalt testbare klassiske LDPC-koder" (2021) Udgiver: arXiv versionsnummer: 2.
https:///doi.org/10.48550/ARXIV.2111.03654
https://arxiv.org/abs/2111.03654

[63] Chad Rigetti og Michel Devoret "Fuldt mikrobølge-tunable universelle porte i superledende qubits med lineære koblinger og faste overgangsfrekvenser" Physical Review B 81, 134507 (2010).
https:///doi.org/10.1103/PhysRevB.81.134507

[64] Matthew J. Reagor, Thomas C. Bohdanowicz, David Rodriguez Perez, Eyob A. Sete og William J. Zeng, "Hardware optimized parity check gates for superconducting surface codes" (2022) Udgiver: arXiv Versionsnummer: 1.
https:///doi.org/10.48550/ARXIV.2211.06382
https://arxiv.org/abs/2211.06382

[65] R. Raussendorf, J. Harrington og K. Goyal, "En fejltolerant envejs kvantecomputer" Annals of Physics 321, 2242-2270 (2006).
https:///doi.org/10.1016/j.aop.2006.01.012
https://linkinghub.elsevier.com/retrieve/pii/S0003491606000236

[66] Joschka Roffe, Lawrence Z. Cohen, Armanda O. Quintavalle, Daryus Chandra og Earl T. Campbell, "Bias-skræddersyede kvante-LDPC-koder" (2022) Udgiver: arXiv Versionsnummer: 2.
https:///doi.org/10.48550/ARXIV.2202.01702
https://arxiv.org/abs/2202.01702

[67] Baptiste Royer, Shruti Puri og Alexandre Blais, "Qubit paritetsmåling ved parametrisk kørsel i kredsløb QED" Science Advances 4, eaau1695 (2018).
https:///doi.org/10.1126/sciadv.aau1695

[68] Peter W. Shor "Scheme for reduktion af dekohærens i kvantecomputerhukommelse" Physical Review A 52, R2493–R2496 (1995).
https:///doi.org/10.1103/PhysRevA.52.R2493

[69] Andrew Steane "Multiple-particle interference and quantum error correction" Proceedings of the Royal Society of London. Serie A: Mathematical, Physical and Engineering Sciences 452, 2551–2577 (1996).
https:///doi.org/10.1098/rspa.1996.0136

[70] Neereja Sundaresan, Theodore J. Yoder, Youngseok Kim, Muyuan Li, Edward H. Chen, Grace Harper, Ted Thorbeck, Andrew W. Cross, Antonio D. Córcoles og Maika Takita, "Matching og maksimal sandsynlighed afkodning af en multi-runde subsystem kvantefejlkorrektionseksperiment” (2022).
https:///doi.org/10.48550/ARXIV.2203.07205
https://arxiv.org/abs/2203.07205

[71] David K. Tuckett, Andrew S. Darmawan, Christopher T. Chubb, Sergey Bravyi, Stephen D. Bartlett og Steven T. Flammia, "Tailoring Surface Codes for Highly Biased Noise" Physical Review X 9, 041031 (2019).
https:///doi.org/10.1103/PhysRevX.9.041031

[72] Robert R. Tucci "En introduktion til Cartans KAK-nedbrydning for QC-programmører" (2005) Udgiver: arXiv Versionsnummer: 1.
https:///doi.org/10.48550/ARXIV.QUANT-PH/0507171
https://arxiv.org/abs/quant-ph/0507171

[73] Xiao-Gang Wen "Quantum Orders in an Exact Soluble Model" Physical Review Letters 90, 016803 (2003).
https:///doi.org/10.1103/PhysRevLett.90.016803

[74] Fei Yan, Philip Krantz, Youngkyu Sung, Morten Kjaergaard, Daniel L. Campbell, Terry P. Orlando, Simon Gustavsson og William D. Oliver, "Tunable Coupling Scheme for Implementing High-Fidelity Two-Qubit Gates" Physical Review Applied 10, 054062 (2018) Udgiver: American Physical Society.
https:///doi.org/10.1103/PhysRevApplied.10.054062

[75] Yu Zhou, Zhenxing Zhang, Zelong Yin, Sainan Huai, Xiu Gu, Xiong Xu, Jonathan Allcock, Fuming Liu, Guanglei Xi, Qiaonian Yu, Hualiang Zhang, Mengyu Zhang, Hekang Li, Xiaohui Song, Zhan Wang, Dongning Zheng, Shuoming An , Yarui Zheng og Shengyu Zhang, "Hurtig og ubetinget parametrisk nulstillingsprotokol for afstembare superledende qubits" Nature Communications 12, 5924 (2021) Udgiver: Springer Science and Business Media LLC.
https:///doi.org/10.1038/s41467-021-26205-y
https:///www.nature.com/articles/s41467-021-26205-y

Citeret af

[1] JF Marques, H. Ali, BM Varbanov, M. Finkel, HM Veen, SLM van der Meer, S. Valles-Sanclemente, N. Muthusubramanian, M. Beekman, N. Haider, BM Terhal og L. DiCarlo , "All-mikrobølge-lækage-reduktionsenheder til kvantefejlkorrektion med superledende transmon-qubits", Physical Review Letters 130 25, 250602 (2023).

[2] Hector Bombin, Chris Dawson, Terry Farrelly, Yehua Liu, Naomi Nickerson, Mihir Pant, Fernando Pastawski og Sam Roberts, "Fejltolerante komplekser", arXiv: 2308.07844, (2023).

[3] Jiaxuan Zhang, Yu-Chun Wu og Guo-Ping Guo, "Facilitering af praktisk fejltolerant kvanteberegning baseret på farvekoder", arXiv: 2309.05222, (2023).

[4] Oscar Higgott og Craig Gidney, "Sparse Blossom: correcting a million errors per core second with minimum-weight matching", arXiv: 2303.15933, (2023).

[5] Alex Townsend-Teague, Julio Magdalena de la Fuente og Markus Kesselring, "Floquetifying the Color Code", arXiv: 2307.11136, (2023).

[6] Adam Siegel, Armands Strikis, Thomas Flatters og Simon Benjamin, "Adaptiv overfladekode til kvantefejlkorrektion i nærvær af midlertidige eller permanente defekter", Quantum 7 (1065).

[7] Hector Bombin, Daniel Litinski, Naomi Nickerson, Fernando Pastawski og Sam Roberts, "Forener smag af fejltolerance med ZX-regningen", arXiv: 2303.08829, (2023).

[8] V. Srinivasa, JM Taylor og JR Petta, "Cavity-medieret sammenfiltring af parametrisk drevne spin-qubits via sidebånd", arXiv: 2307.06067, (2023).

[9] Suhas Vittal, Poulami Das og Moinuddin Qureshi, "ERASER: Towards Adaptive Leakage Suppression for Fault-Tolerant Quantum Computing", arXiv: 2309.13143, (2023).

[10] Nicolas Delfosse og Adam Paetznick, "Spacetime codes of Clifford circuits", arXiv: 2304.05943, (2023).

[11] Bence Hetényi og James R. Wootton, "Tiloring quantum error correction to spin qubits", arXiv: 2306.17786, (2023).

[12] Craig Gidney og Dave Bacon, "Less Bacon More Threshold", arXiv: 2305.12046, (2023).

[13] Craig Gidney, "Inplace Access to the Surface Code Y Basis", arXiv: 2302.07395, (2023).

[14] Gyorgy P. Geher, Ophelia Crawford og Earl T. Campbell, "Tangling tidsplaner letter hardwareforbindelseskrav til kvantefejlkorrektion", arXiv: 2307.10147, (2023).

Ovenstående citater er fra SAO/NASA ADS (sidst opdateret 2023-11-07 14:39:41). Listen kan være ufuldstændig, da ikke alle udgivere leverer passende og fuldstændige citatdata.

Kunne ikke hente Crossref citeret af data under sidste forsøg 2023-11-07 14:39:40: Kunne ikke hente citerede data for 10.22331/q-2023-11-07-1172 fra Crossref. Dette er normalt, hvis DOI blev registreret for nylig.

Dette papir er udgivet i Quantum under Creative Commons Attribution 4.0 International (CC BY 4.0) licens. Ophavsretten forbliver hos de originale copyright-indehavere, såsom forfatterne eller deres institutioner.

SEO Powered Content & PR Distribution. Bliv forstærket i dag.
PlatoData.Network Vertical Generative Ai. Styrk dig selv. Adgang her.
PlatoAiStream. Web3 intelligens. Viden forstærket. Adgang her.
PlatoESG. Kulstof, CleanTech, Energi, Miljø, Solenergi, Affaldshåndtering. Adgang her.
PlatoHealth. Bioteknologiske og kliniske forsøgs intelligens. Adgang her.
Kilde: https://quantum-journal.org/papers/q-2023-11-07-1172/

Tidsstempel: November 7, 2023

Tidsstempel: Juni 5, 2023

Afslappende hardwarekrav til overfladekodekredsløb ved hjælp af tidsdynamik

Genudgivet af Platon

Abstrakt

Populært resumé

► BibTeX-data

► Referencer

Citeret af

Mere fra Quantum Journal

Klassificering af målebaseret kvantetråd i stabilisator PEPS

Energibesparelse og fluktuationssætning er uforenelige for kvantearbejde

Matrixkoncentrationsuligheder og effektivitet af tilfældige universelle sæt af kvanteporte

En skalerbar og hurtig kunstig neuralt netværkssyndrom-dekoder til overfladekoder

Klassificering af faser beskyttet af matrixproduktoperatørsymmetrier ved hjælp af matrixprodukttilstande

Tilfældige kvantekredsløb er omtrentlige unitære $t$-designs i dybden $Oleft(nt^{5+o(1)}right)$

Skalerbar og fleksibel klassisk skyggetomografi med Tensor-netværk

En struktursætning for generaliserede-ikkekontekstuelle ontologiske modeller

Kvanteberegning Floquet energispektre

Modificerede dipol-dipol-interaktioner i nærvær af en nanofotonisk bølgeleder

Måleforstyrrelser og bevarelseslove i kvantemekanik

Om os

Vertikal søgning & Ai

perron

Stay Connected

Konto