1मुख्यालय क्वांटम सिमुलेशन जीएमबीएच, रिंटहाइमर स्ट्रैस 23, 76131 कार्लज़ूए, जर्मनी
2डाह्लेम सेंटर फॉर कॉम्प्लेक्स क्वांटम सिस्टम, फ्रेई यूनिवर्सिट बर्लिन, 14195 बर्लिन, जर्मनी
3हेल्महोल्त्ज़-ज़ेंट्रम बर्लिन फ़्यूर मैटेरियन एन एनर्जी, 14109 बर्लिन, जर्मनी
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सार
क्वांटम त्रुटि सुधार कोड के प्रदर्शन का अध्ययन करने का एक सामान्य दृष्टिकोण स्वतंत्र और समान रूप से वितरित एकल-क्विबिट त्रुटियों को मानना है। हालाँकि, उपलब्ध प्रयोगात्मक डेटा से पता चलता है कि आधुनिक मल्टी-क्यूबिट उपकरणों में यथार्थवादी त्रुटियाँ आम तौर पर न तो स्वतंत्र होती हैं और न ही क्वैबिट में समान होती हैं। इस कार्य में, हम क्लिफोर्ड संयुग्मन द्वारा ज्ञात शोर संरचना के लिए अनुकूलित टोपोलॉजिकल सतह कोड के गुणों का विकास और जांच करते हैं। हम दिखाते हैं कि एक स्केलेबल मिलान डिकोडर के साथ गैर-समान एकल-क्विबिट शोर के लिए स्थानीय रूप से तैयार किया गया सतह कोड मानक सतह कोड की तुलना में त्रुटि थ्रेशोल्ड में वृद्धि और उप-थ्रेसहोल्ड विफलता दर के घातीय दमन को जन्म देता है। इसके अलावा, हम स्थानीय दो-क्विबिट शोर के तहत अनुरूपित सतह कोड के व्यवहार का अध्ययन करते हैं और दिखाते हैं कि इस तरह के शोर को ठीक करने में कोड डिजनरेसी क्या भूमिका निभाती है। प्रस्तावित विधियों में क्वैबिट या गेट्स की संख्या के संदर्भ में अतिरिक्त ओवरहेड की आवश्यकता नहीं होती है और एक मानक मिलान डिकोडर का उपयोग किया जाता है, इसलिए मानक सतह-कोड त्रुटि सुधार की तुलना में कोई अतिरिक्त लागत नहीं आती है।
लोकप्रिय सारांश
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► संदर्भ
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[58] सुसंगत शोर के लिए, कोई अधिक सामान्य क्लिफोर्ड संयुग्मन पर भी विचार कर सकता है, या तो $C_1/U(1)$ से अन्य इकाइयों द्वारा, या एक साथ कई क्वैबिट को संयुग्मित करके और $ngeq 1 के लिए $C_n/U(1)$ पर विचार करके $. ऐसे कोड विकृतियों पर यहां विचार नहीं किया जाएगा।
[59] ऐसा XXZZ कोड Ref में पेश किए गए घुमाए गए XZZX कोड की याद दिलाता है। [11] इसमें हमारे XXZZ कोड के समान तार्किक ऑपरेटरों की संरचना है और इसलिए यह एक वर्गाकार घुमाए गए जाली पर भी बेहतर प्रदर्शन करता है।
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[77] इस कार्य में अध्ययन किए गए QECCs के संख्यात्मक सिमुलेशन के लिए उपयोग किए गए कोड https:///github.com/HQSquantumsimulations/non-iid-error-correction-published पर उपलब्ध हैं।
https://github.com/HQSquantumsimulations/non-iid-error-correction-published
[78] संख्यात्मक सिमुलेशन से प्राप्त और इस कार्य में प्लॉट के लिए उपयोग किया गया डेटा https:///github.com/peter-janderks/plots-and-data-non-iid-errors-with-surface-codes पर उपलब्ध है। /.
https://github.com/peter-janderks/plots-and-data-non-iid-errors-with-surface-codes/
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द्वारा उद्धृत
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[2] मोरित्ज़ लैंग, पोंटस हैवस्ट्रॉम, बसुधा श्रीवास्तव, वाल्डेमर बर्जेंटॉल, कार्ल हैमर, ओलिविया ह्यूट्स, एवर्ट वैन निउवेनबर्ग, और मैट ग्रैनाथ, "ग्राफ़ न्यूरल नेटवर्क का उपयोग करके क्वांटम त्रुटि सुधार कोड का डेटा-संचालित डिकोडिंग", arXiv: 2307.01241, (2023).
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- स्रोत: https://quantum-journal.org/papers/q-2023-09-26-1123/
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