निश्चित-बिंदु पथ इंटीग्रल्स से प्रक्रियाओं को सुधारने में टोपोलॉजिकल त्रुटि

निश्चित-बिंदु पथ इंटीग्रल्स से प्रक्रियाओं को सुधारने में टोपोलॉजिकल त्रुटि

एंड्रियास बाउर

फ़्री यूनिवर्सिटेट बर्लिन, अर्निमल्ली 14, 14195 बर्लिन, जर्मनी

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सार

हम ज्यामितीय रूप से स्थानीय चैनलों और मापों के गतिशील सर्किट के रूप में टोपोलॉजिकल क्वांटम त्रुटि सुधार कोड के विश्लेषण और निर्माण के लिए एक एकीकृत प्रतिमान का प्रस्ताव करते हैं। इस प्रयोजन के लिए, हम ऐसे सर्किटों को यूक्लिडियन स्पेसटाइम में असतत निश्चित-बिंदु पथ इंटीग्रल्स से जोड़ते हैं, जो अंतर्निहित टोपोलॉजिकल ऑर्डर का वर्णन करते हैं: यदि हम माप परिणामों के इतिहास को ठीक करते हैं, तो हम टोपोलॉजिकल दोषों के पैटर्न को ले जाने वाला एक निश्चित-बिंदु पथ इंटीग्रल प्राप्त करते हैं। एक उदाहरण के रूप में, हम दिखाते हैं कि स्टेबलाइजर टोरिक कोड, सबसिस्टम टोरिक कोड और सीएसएस फ्लोक्वेट कोड को अलग-अलग स्पेसटाइम लैटिस पर एक और एक ही कोड के रूप में देखा जा सकता है, और हनीकॉम्ब फ्लोक्वेट कोड एक बदलाव के तहत सीएसएस फ्लोक्वेट कोड के बराबर है। आधार. हम अपनी औपचारिकता का उपयोग दो नए त्रुटि-सुधार कोड प्राप्त करने के लिए भी करते हैं, अर्थात् केवल 3-बॉडी माप का उपयोग करके $1+2$-आयामी टोरिक कोड का फ़्लोक्वेट संस्करण, साथ ही डबल-सेमियन स्ट्रिंग-नेट पर आधारित एक गतिशील कोड। पथ अभिन्न.

चूंकि क्वांटम जानकारी शोर के प्रति संवेदनशील है, स्केलेबल क्वांटम गणना के लिए त्रुटि सुधार की आवश्यकता होती है, जहां कुछ तार्किक क्वैबिट की जानकारी गैर-स्थानीय रूप से बड़ी संख्या में भौतिक क्वैबिट में एन्कोड की जाती है। क्वांटम त्रुटि सुधार का एक विशेष रूप से आकर्षक स्वाद टोपोलॉजिकल है, जहां भौतिक क्वैबिट की कॉन्फ़िगरेशन बंद-लूप पैटर्न की तरह दिखती है। फिर, तार्किक क्वांटम जानकारी को विश्व स्तर पर होमोलॉजी वर्ग में एन्कोड किया जाता है, अर्थात, गैर-संविदात्मक पथों के आसपास इन लूपों की घुमावदार संख्या। परंपरागत रूप से, टोपोलॉजिकल त्रुटि सुधार के लिए उपयोग किए जाने वाले कोड टोरिक कोड जैसे स्टेबलाइज़र कोड होते हैं, जिसमें ऑपरेटरों का एक सेट शामिल होता है जो भौतिक क्वैबिट पर त्रुटियों का पता लगाता है। शोर के प्रति मजबूती हासिल करने के लिए, इन ऑपरेटरों को बार-बार मापा जाता है। हालाँकि, त्रुटि-सुधार को एक स्थिर स्टेबलाइजर कोड के बजाय स्पेसटाइम में एक गतिशील सर्किट के रूप में देखने से दोष-सहिष्णु प्रोटोकॉल के निर्माण के लिए अधिक समृद्ध संभावनाएं मिलती हैं। यह विशेष रूप से हाल ही में तथाकथित फ़्लोक्वेट कोड की खोज के बाद से स्पष्ट हो गया है। इस पेपर में, हम एकीकृत तरीके से ऐसे गतिशील दोष-सहिष्णु प्रोटोकॉल का विश्लेषण करने और नए निर्माण करने के लिए एक व्यवस्थित रूपरेखा प्रस्तुत करते हैं। हम स्पेसटाइम में पदार्थ के अंतर्निहित टोपोलॉजिकल चरणों का प्रतिनिधित्व करने वाले असतत पथ इंटीग्रल्स के साथ त्रुटि-सुधार सर्किट को सीधे संबंधित करके ऐसा करते हैं।

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https:/​/​doi.org/​10.22331/​q-2023-10-12-1137
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द्वारा उद्धृत

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