Inplace-Zugriff auf die Surface Code Y-Basis

Inplace-Zugriff auf die Surface Code Y-Basis

Zeitstempel: 8. April 2024, 11:39 Uhr

Craig Gidney

Google Quantum AI, Santa Barbara, Kalifornien 93117, USA

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Abstrakt

In diesem Artikel habe ich die Kosten für die Y-Basismessung und Initialisierung im Oberflächencode um fast eine Größenordnung gesenkt. Durch das Verschmelzen von Verdrehungsdefekten diagonal über den Oberflächencode-Patch wird die Y-Basis in $lfloor d/2 rfloor + 2$ Runden erreicht, ohne den Begrenzungsrahmen des Patches zu verlassen und ohne den Codeabstand zu verringern. Ich verwende Monte-Carlo-Sampling, um die Leistung der Konstruktion unter Schaltungsrauschen zu bewerten und die Verteilung logischer Fehler zu analysieren. Die kostengünstige In-Place-Y-Basismessung reduziert die Kosten von S-Gates und Magic-State-Fabriken und ermöglicht die Pauli-Messtomographie von Oberflächencode-Qubits auf Hardware mit begrenztem Platzangebot.

Direkter Zugriff auf den Surface Code Y Basis PlatoBlockchain Data Intelligence. Vertikale Suche. Ai.

Ausgewähltes Bild: Ein historischer Verlauf von Fehlerdiagrammen, der zeigt, wie sich die Kosten für das Erreichen der Y-Basis des Oberflächencodes im Laufe der Zeit dramatisch verbessert haben.

Populäre Zusammenfassung

Der Oberflächencode ist ein Hauptkandidat für den Quantenfehlerkorrekturcode zur Verwendung in großen Quantencomputern. Die Quantenfehlerkorrektur erschwert die Durchführung einiger Operationen. Historisch gesehen war es einfach, Oberflächencode-Qubits in der X- und Z-Basis zu messen, aber schwierig, die Y-Basis zu erreichen. Dies stellt ein Problem dar, da häufige Aufgaben wie die Berechnung eines UND-Gatters unter Überlagerung das Berühren der Y-Basis erfordern. Im Laufe der Zeit sind die Kosten für das Erreichen der Y-Basis des Oberflächencodes gesunken. Dieses Papier senkt die Kosten um fast den Faktor 10.

► BibTeX-Daten

► Referenzen

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Zitiert von

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[2] Yangsen Ye, Tan He, He-Liang Huang, Zuolin Wei, Yiming Zhang, Youwei Zhao, Dachao Wu, Qingling Zhu, Huijie Guan, Sirui Cao, Fusheng Chen, Tung-Hsun Chung, Hui Deng, Daojin Fan, Ming Gong, Cheng Guo, Shaojun Guo, Lianchen Han, Na Li, Shaowei Li, Yuan Li, Futian Liang, Jin Lin, Haoran Qian, Hao Rong, Hong Su, Shiyu Wang, Yulin Wu, Yu Xu, Chong Ying, Jiale Yu, Chen Zha, Kaili Zhang, Yong-Heng Huo, Chao-Yang Lu, Cheng-Zhi Peng, Xiaobo Zhu und Jian-Wei Pan, „Logische magische Zustandsvorbereitung mit Wiedergabetreue über die Destillationsschwelle hinaus auf einem supraleitenden Quantenprozessor“, Physische Überprüfungsschreiben 131 21, 210603 (2023).

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[5] Nick S. Blunt, György P. Gehér und Alexandra E. Moylett, „Zusammenstellung einer einfachen Chemieanwendung für Quantenfehlerkorrekturprimitive“, Physical Review Research 6 1, 013325 (2024).

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[8] György P. Gehér, Campbell McLauchlan, Earl T. Campbell, Alexandra E. Moylett und Ophelia Crawford, „Fehlerkorrigiertes Hadamard-Gate simuliert auf Schaltungsebene“, arXiv: 2312.11605, (2023).

[9] György P. Gehér, Ophelia Crawford und Earl T. Campbell, „Tangling Schedules Eases Hardware Connectivity Requirements for Quantum Error Correction“, PRX-Quantum 5 1, 010348 (2024).

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