1گروه فیزیک نظری، موسسه فیزیک، دانشگاه فناوری و اقتصاد بوداپست، Műegyetem rkp. 3.، H-1111 بوداپست، مجارستان
2مرکز تحقیقات فیزیک ویگنر، H-1525 بوداپست، صندوق پستی 49.، مجارستان
این مقاله را جالب می دانید یا می خواهید بحث کنید؟ SciRate را ذکر کنید یا در SciRate نظر بدهید.
چکیده
ما اثر ترکیبی خطاهای خواندن و خطاهای همدوس، به عنوان مثال، چرخش فاز قطعی، بر روی کد سطح را در نظر می گیریم. ما از یک رویکرد عددی اخیراً توسعهیافته، از طریق نگاشت کیوبیتهای فیزیکی به فرمیونهای Majorana استفاده میکنیم. ما نشان میدهیم که چگونه از این رویکرد در حضور خطاهای بازخوانی که در سطح پدیدارشناسی درمان میشوند، استفاده کنیم: اندازهگیریهای تصویری کامل با نتایج بالقوه بهطور نادرست ثبتشده، و چندین دور اندازهگیری مکرر. ما یک آستانه برای این ترکیب از خطاها، با نرخ خطا نزدیک به آستانه کانال خطای نامنسجم مربوطه (تصادفی Pauli-Z و خطاهای بازخوانی) پیدا می کنیم. مقدار آستانه خطا با استفاده از وفاداری در بدترین حالت به عنوان معیار خطاهای منطقی، 2.6٪ است. در زیر آستانه، افزایش مقیاس کد منجر به از دست دادن سریع انسجام در خطاهای سطح منطقی می شود، اما میزان خطاهایی که از کانال خطای نامنسجم مربوطه بیشتر است. ما همچنین نرخ خطای منسجم و بازخوانی را به طور مستقل تغییر میدهیم و متوجه میشویم که کد سطحی نسبت به خطاهای منسجم حساستر است تا خطاهای بازخوانی. کار ما نتایج اخیر را در مورد خطاهای منسجم با بازخوانی کامل به موقعیت واقعیتر تجربی که در آن خطاهای بازخوانی نیز رخ میدهد، گسترش میدهد.
خلاصه محبوب
► داده های BibTeX
◄ مراجع
[1] اریک دنیس، الکسی کیتایف، اندرو لاندال و جان پرسکیل. "حافظه کوانتومی توپولوژیکی". مجله فیزیک ریاضی 43، 4452-4505 (2002).
https://doi.org/10.1063/1.1499754
[2] آستین جی فاولر، متئو ماریانتونی، جان ام مارتینیس و اندرو ان کلیلند. "کدهای سطحی: به سوی محاسبات کوانتومی در مقیاس بزرگ". بررسی فیزیکی A 86, 032324 (2012).
https://doi.org/10.1103/PhysRevA.86.032324
[3] چنیانگ وانگ، جیم هرینگتون و جان پرسکیل. "انتقال حبس-هیگز در یک نظریه گیج بی نظم و آستانه دقت برای حافظه کوانتومی". Annals of Physics 303، 31-58 (2003).
https://doi.org/10.1016/S0003-4916(02)00019-2
[4] هکتور بومبین، روبن اس اندریست، ماسایوکی اوهزکی، هلموت جی کاتزگرابر و میگل آ مارتین-دلگادو. "تاب آوری قوی کدهای توپولوژیک در برابر دپلاریزاسیون". Physical Review X 2, 021004 (2012).
https://doi.org/10.1103/PhysRevX.2.021004
[5] کریستوفر تی چاب و استیون تی فلامیا. "مدل های مکانیکی آماری برای کدهای کوانتومی با نویز همبسته". Annales de l'Institut Henri Poincaré D 8, 269–321 (2021).
https://doi.org/10.4171/AIHPD/105
[6] اسکات آرونسون و دنیل گوتسمن "شبیه سازی بهبود یافته مدارهای تثبیت کننده". بررسی فیزیکی A 70, 052328 (2004).
https://doi.org/10.1103/PhysRevA.70.052328
[7] کریگ گیدنی "Stim: یک شبیه ساز مدار تثبیت کننده سریع". Quantum 5, 497 (2021).
https://doi.org/10.22331/q-2021-07-06-497
[8] سباستین کرینر، ناتان لاکروا، آنتس رم، آگوستین دی پائولو، الی جنوا، کاترین لروکس، کریستف هلینگز، استفانیا لازار، فرانسوا سویادک، یوهانس هرمان، و همکاران. "تحقق تصحیح خطای کوانتومی مکرر در یک کد سطح فاصله سه". Nature 605, 669-674 (2022).
https://doi.org/10.1038/s41586-022-04566-8
[9] راجیو آچاریا و همکاران "سرکوب خطاهای کوانتومی با مقیاس بندی یک کیوبیت منطقی کد سطح". Nature 614, 676 - 681 (2022).
https://doi.org/10.1038/s41586-022-05434-1
[10] یو تومیتا و کریستا ام اسوور. "کدهای سطحی با فاصله کم تحت نویز کوانتومی واقعی". بررسی فیزیکی A 90, 062320 (2014).
https://doi.org/10.1103/PhysRevA.90.062320
[11] دنیل گرینبام و زکری داتون "مدل سازی خطاهای منسجم در تصحیح خطای کوانتومی". علوم و فناوری کوانتومی 3, 015007 (2017).
https://doi.org/10.1088/2058-9565/aa9a06
[12] اندرو اس درماوان و دیوید پولین. "شبیه سازی شبکه تانسور از کد سطح تحت نویز واقعی". Physical Review Letters 119, 040502 (2017).
https://doi.org/10.1103/PhysRevLett.119.040502
[13] شیگئو هاکاکو، کوسوکه میتارای و کیسوکه فوجی. «شبیهسازی شبه احتمال مبتنی بر نمونهبرداری برای تصحیح خطای کوانتومی متحمل به خطا در کدهای سطح تحت نویز منسجم». تحقیقات مروری فیزیکی 3، 043130 (2021).
https://doi.org/10.1103/PhysRevResearch.3.043130
[14] فلوریان ون، یان بهرندز و بنجامین بری. "آستانه خطای منسجم برای کدهای سطحی از جابجایی majorana". Physical Review Letters 131, 060603 (2023).
https://doi.org/10.1103/PhysRevLett.131.060603
[15] استفانی جی بیل، جوئل جی والمن، مائوریسیو گوتیرز، کنت آر براون و ریموند لافلم. "تصحیح خطای کوانتومی نویز را جدا می کند". Physical Review Letters 121, 190501 (2018).
https://doi.org/10.1103/PhysRevLett.121.190501
[16] جوزف کی آیورسون و جان پرسکیل. انسجام در کانال های کوانتومی منطقی مجله جدید فیزیک 22, 073066 (2020).
https://doi.org/10.1088/1367-2630/ab8e5c
[17] مائوریسیو گوتیرز، کانر اسمیت، لیویا لولوشی، اسمیتا جاناردان و کنت آر براون. "خطاها و آستانه های شبه برای نویز نامنسجم و منسجم". بررسی فیزیکی A 94, 042338 (2016).
https://doi.org/10.1103/PhysRevA.94.042338
[18] سرگئی براوی، ماتیاس انگلبرشت، رابرت کونیگ و نولان پرد. "اصلاح خطاهای منسجم با کدهای سطح". npj Quantum Information 4 (2018).
https://doi.org/10.1038/s41534-018-0106-y
[19] F Venn و B Béri. "آستانه های تصحیح خطا و نویز- ناهمدوسی برای خطاهای منسجم در کدهای سطح گراف مسطح". تحقیقات مروری فیزیکی 2، 043412 (2020).
https://doi.org/10.1103/PhysRevResearch.2.043412
[20] هکتور بومبین و میگل آ مارتین-دلگادو. "منابع بهینه برای کدهای تثبیت کننده دو بعدی توپولوژیکی: مطالعه تطبیقی". بررسی فیزیکی A 76, 012305 (2007).
https://doi.org/10.1103/PhysRevA.76.012305
[21] نیکلاس دلفوس و نائومی اچ نیکرسون. "الگوریتم رمزگشایی زمان تقریبا خطی برای کدهای توپولوژیکی". Quantum 5, 595 (2021).
https://doi.org/10.22331/q-2021-12-02-595
[22] سرگئی براوی، مارتین سوچارا و الکساندر وارگو. "الگوریتم های کارآمد برای رمزگشایی حداکثر احتمال در کد سطح". بررسی فیزیکی A 90, 032326 (2014).
https://doi.org/10.1103/PhysRevA.90.032326
[23] آستین جی فاولر. "حداقل وزن تطابق کامل تصحیح خطای کوانتومی توپولوژیکی متحمل خطا در میانگین زمان موازی o(1)". اطلاعات کوانتومی محاسبه کنید. 15، 145-158 (2015).
https://doi.org/10.48550/arXiv.1307.1740
[24] اریک هوانگ، اندرو سی دوهرتی و استیون فلامیا. "عملکرد تصحیح خطای کوانتومی با خطاهای منسجم". بررسی فیزیکی A 99, 022313 (2019).
https://doi.org/10.1103/PhysRevA.99.022313
[25] الکسی گیلکریست، ناتان کی لنگفورد، و مایکل ای. نیلسن. اندازه گیری فاصله برای مقایسه فرآیندهای کوانتومی واقعی و ایده آل بررسی فیزیکی A 71, 062310 (2005).
https://doi.org/10.1103/PhysRevA.71.062310
[26] کریستوفر پتیسون، مایکل ای بورلند، مارکوس پی داسیلوا و نیکلاس دلفوس. "تصحیح خطای کوانتومی بهبود یافته با استفاده از اطلاعات نرم". پیش چاپ (2021).
https://doi.org/10.48550/arXiv.2107.13589
[27] اسکار هیگوت Pymatching: یک بسته پایتون برای رمزگشایی کدهای کوانتومی با تطابق کامل با حداقل وزن. معاملات ACM در محاسبات کوانتومی 3، 1-16 (2022).
https://doi.org/10.1145/3505637
[28] الکسی کیتایف. "هر کسی در یک مدل دقیقاً حل شده و فراتر از آن". Annals of Physics 321, 2-111 (2006).
https://doi.org/10.1016/j.aop.2005.10.005
[29] "شبیه سازی FLO از کد سطح - اسکریپت پایتون". https://github.com/martonaron88/Surface_code_FLO.git.
https://github.com/martonaron88/Surface_code_FLO.git
[30] یوانچن ژائو و دونگ ای لیو. "نظریه گیج شبکه و تصحیح خطای کوانتومی توپولوژیکی با انحرافات کوانتومی در آماده سازی حالت و تشخیص خطا". پیش چاپ (2023).
https://doi.org/10.48550/arXiv.2301.12859
[31] جینگژن هو، چینگژونگ لیانگ، نارایانان رنگاسوامی، و رابرت کالدربانک. "کاهش نویز منسجم با متعادل کردن وزن-2 تثبیت کننده z". معاملات IEEE در نظریه اطلاعات 68، 1795-1808 (2021).
https://doi.org/10.1109/TIT.2021.3130155
[32] یینگکای اویانگ "جلوگیری از خطاهای منسجم با کدهای تثبیت کننده به هم پیوسته چرخشی". npj Quantum Information 7, 87 (2021).
https://doi.org/10.1038/s41534-021-00429-8
[33] Dripto M Debroy، Laird Egan، Crystal Noel، Andrew Risinger، Daiwei Zhu، Debopriyo Biswas، Marko Cetina، Chris Monroe و Kenneth R Brown. "بهینه سازی برابری های تثبیت کننده برای بهبود حافظه های کیوبیت منطقی". Physical Review Letters 127, 240501 (2021).
https://doi.org/10.1103/PhysRevLett.127.240501
[34] S Bravyi و R König. "شبیه سازی کلاسیک اپتیک خطی فرمیونی اتلافی". اطلاعات کوانتومی و محاسبات 12، 1-19 (2012).
https://doi.org/10.48550/arXiv.1112.2184
[35] باربارا ام ترهال و دیوید پی دی وینچنزو. شبیه سازی کلاسیک مدارهای کوانتومی فرمیونی غیر متقابل بررسی فیزیکی A 65, 032325 (2002).
https://doi.org/10.1103/PhysRevA.65.032325
[36] سرگئی براوی. "نمایش لاگرانژی برای اپتیک خطی فرمیونی". اطلاعات کوانتومی و محاسبات 5، 216-238 (2005).
https://doi.org/10.48550/arXiv.quant-ph/0404180
arXiv:quant-ph/0404180
ذکر شده توسط
این مقاله در Quantum تحت عنوان منتشر شده است Creative Commons Attribution 4.0 International (CC BY 4.0) مجوز. حق چاپ نزد دارندگان حق چاپ اصلی مانند نویسندگان یا مؤسسات آنها باقی می ماند.
- محتوای مبتنی بر SEO و توزیع روابط عمومی. امروز تقویت شوید.
- PlatoData.Network Vertical Generative Ai. به خودت قدرت بده دسترسی به اینجا.
- PlatoAiStream. هوش وب 3 دانش تقویت شده دسترسی به اینجا.
- PlatoESG. کربن ، CleanTech، انرژی، محیط، خورشیدی، مدیریت پسماند دسترسی به اینجا.
- PlatoHealth. هوش بیوتکنولوژی و آزمایشات بالینی. دسترسی به اینجا.
- منبع: https://quantum-journal.org/papers/q-2023-09-21-1116/
- : دارد
- :است
- :نه
- :جایی که
- ][پ
- $UP
- 1
- 10
- 11
- 12
- 121
- 13
- 14
- ٪۱۰۰
- 16
- 17
- 19
- 20
- 2005
- 2006
- 2012
- 2014
- 2015
- 2016
- 2017
- 2018
- 2019
- 2020
- 2021
- 2022
- 2023
- 22
- 23
- 24
- 25
- ٪۱۰۰
- 27
- 28
- 29
- 30
- 31
- 32
- 321
- 33
- 36
- 49
- 7
- 70
- 8
- 87
- 9
- a
- چکیده
- دسترسی
- دقت
- ACM
- وابستگی ها
- در برابر
- AL
- الکساندر
- الگوریتم
- الگوریتم
- همچنین
- an
- و
- اندرو
- دیگر
- روش
- هستند
- محدوده
- AS
- آستین
- نویسنده
- نویسندگان
- میانگین
- موازنه
- BE
- در زیر
- بنیامین
- بهتر
- خارج از
- جعبه
- شکستن
- قهوهای
- بوداپست
- اما
- by
- CAN
- مورد
- کاترین
- مرکز
- کانال
- کانال
- کریس
- کریستوفر
- CHUBB
- نزدیک
- رمز
- کد
- منسجم
- Collective - Dubai Hills Estate
- ترکیب
- ترکیب شده
- توضیح
- مردم عادی
- مقايسه كردن
- محاسبه
- محاسبات
- کامپیوتر
- محاسبه
- در نظر بگیرید
- حق چاپ
- متناظر
- کریگ
- کریستال
- da
- دانیل
- داود
- رمز گشایی
- کشف
- توسعه
- DID
- بحث و تبادل نظر
- do
- e
- E&T
- هر
- اقتصاد (Economics)
- اثر
- در هم تنیدگی
- محیط
- محیطی
- خطا
- خطاهای
- حتی
- کاملا
- گسترش می یابد
- FAST
- وفاداری
- پیدا کردن
- برای
- یافت
- از جانب
- اندازه گیری
- رفتن
- بیشتر
- سبز
- زیاد
- دارندگان
- چگونه
- چگونه
- HTTPS
- huang
- i
- دلخواه
- IEEE
- if
- تصویر
- بهبود یافته
- in
- نادرست
- به طور مستقل
- اطلاعات
- اطلاعات
- موسسه
- موسسات
- جالب
- بین المللی
- به
- ژان
- جاوا اسکریپت
- جیم
- جان
- روزنامه
- JPG
- کنت
- König از
- در مقیاس بزرگ
- منجر می شود
- ترک کردن
- سطح
- سطح
- مجوز
- احتمال
- منطقی
- طولانی
- خاموش
- بسیاری
- نقشه برداری
- مارکوس
- مارتین
- مطابق
- ریاضی
- حداکثر عرض
- بیشترین
- اندازه
- اندازه گیری
- اندازه گیری
- معیارهای
- مکانیکی
- خاطرات
- حافظه
- مایکل
- مدل
- مدل سازی
- مدل
- ماه
- بیش
- اکثر
- چندگانه
- طبیعت
- جدید
- نیکولا
- سر و صدا
- of
- on
- باز کن
- اپتیک
- or
- اصلی
- ما
- نتایج
- بسته
- صفحات
- پل
- مقاله
- موازی
- کامل
- انجام
- فاز
- فیزیکی
- فیزیک
- افلاطون
- هوش داده افلاطون
- PlatoData
- بالقوه
- عملی
- دقیقا
- تهیه
- حضور
- فرآیندهای
- امید بخش
- محافظت از
- محفوظ
- حفاظت
- فراهم می کند
- منتشر شده
- ناشر
- پــایتــون
- کوانتومی
- کامپیوترهای کوانتومی
- محاسبات کوانتومی
- تصحیح خطای کوانتومی
- اطلاعات کوانتومی
- Qubit
- کیوبیت
- R
- تصادفی
- سریع
- نرخ
- نرخ
- واقعی
- واقع بینانه
- اخیر
- تازه
- ثبت
- منابع
- بقایای
- مکرر
- نمایندگی
- نیاز
- تحقیق
- حالت ارتجاعی
- منابع
- نتایج
- این فایل نقد می نویسید:
- رابرت
- تنومند
- دور
- s
- مقیاس گذاری
- علم
- علم و تکنولوژی
- اسکات
- اسکات آرونسون
- خط
- حساس
- نشان
- نشان داده شده
- سیلوا
- شبیه سازی
- شبیه ساز
- وضعیت
- نرم
- دولت
- ایالات
- steven
- مورد مطالعه قرار
- مهاجرت تحصیلی
- چنین
- سطح
- پیشرفته
- نسبت به
- که
- La
- دولت
- شان
- نظری
- نظریه
- این
- کسانی که
- آستانه
- زمان
- عنوان
- به
- هم
- کوانتوم توپولوژیکی
- طرف
- معاملات
- انتقال
- نوع
- زیر
- دانشگاه
- URL
- استفاده کنید
- استفاده
- با استفاده از
- ارزش
- بسیار
- از طريق
- حجم
- می خواهم
- we
- وزن
- خوب
- معروف
- با
- مهاجرت کاری
- با این نسخهها کار
- بدترین
- X
- سال
- زفیرنت
- ژائو