Assouplissement des exigences matérielles pour les circuits de code de surface utilisant la dynamique temporelle

Assouplissement des exigences matérielles pour les circuits de code de surface utilisant la dynamique temporelle

Assouplissement des exigences matérielles pour les circuits de code de surface à l'aide de l'intelligence des données PlatoBlockchain à dynamique temporelle. Recherche verticale. Aï.

Matt McEwen1, Dave Bacon2et Craig Gidney1

1Google Quantum AI, Santa Barbara, Californie 93117, États-Unis
2Google Quantum AI, Seattle, Washington 98103, États-Unis

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Abstract

La vision typique, indépendante du temps, des codes de correction d'erreur quantique (QEC) cache une liberté importante dans la décomposition en circuits exécutables sur le matériel. En utilisant le concept de régions de détection, nous concevons directement des circuits QEC dynamiques dans le temps au lieu de concevoir des codes QEC statiques à décomposer en circuits. En particulier, nous améliorons les constructions de circuits standard pour le code de surface, en présentant de nouveaux circuits pouvant être intégrés sur une grille hexagonale au lieu d'une grille carrée, pouvant utiliser des portes ISWAP au lieu de portes CNOT ou CZ, pouvant échanger des données de qubits et mesurer rôles, et qui déplacent les correctifs logiques autour de la grille de qubits physiques lors de l'exécution. Toutes ces constructions n'utilisent aucune couche de porte enchevêtrée supplémentaire et affichent essentiellement les mêmes performances logiques, avec des empreintes teraquop inférieures à 25 % du circuit de code de surface standard. Nous nous attendons à ce que ces circuits soient d'un grand intérêt pour les ingénieurs en matériel quantique, car ils atteignent essentiellement les mêmes performances logiques que les circuits à code de surface standard tout en assouplissant les exigences en matière de matériel.

Le QEC est vital pour le futur calcul quantique tolérant aux pannes, et le code de surface est l'un des codes QEC les plus courants destinés à la réalisation expérimentale, et a des exigences de circuit réalisables mais difficiles : une grille carrée de qubits capable d'exécuter des portes CNOT/CZ à haute température. fidélité. En utilisant le nouveau concept de détection de régions, nous concevons de nouveaux circuits pour implémenter le code de surface, améliorant les constructions précédentes de plusieurs manières. En particulier, nous proposons des circuits qui s'intègrent sur une grille hexagonale au lieu d'une grille carrée, qui peuvent utiliser des portes ISWAP au lieu de portes CNOT ou CZ, et qui déplacent des correctifs logiques autour de la grille de qubits physique lors de l'exécution. Toutes ces constructions n'utilisent aucune couche de porte enchevêtrée supplémentaire et affichent essentiellement les mêmes performances logiques. Ces nouvelles libertés assouplissent les exigences en matière de matériel, contribuant ainsi à permettre de futures implémentations du code de surface.

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Cité par

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Les citations ci-dessus proviennent de SAO / NASA ADS (dernière mise à jour réussie 2023-11-07 14:39:41). La liste peut être incomplète car tous les éditeurs ne fournissent pas de données de citation appropriées et complètes.

Impossible de récupérer Données de référence croisée lors de la dernière tentative 2023-11-07 14:39:40: Impossible de récupérer les données citées par 10.22331 / q-2023-11-07-1172 de Crossref. C'est normal si le DOI a été enregistré récemment.

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