表面コードを使用した非独立および非同一分布エラーの修正

表面コードを使用した非独立および非同一分布エラーの修正

タイムスタンプ：26年2023月10日07:XNUMX AM
サーフェス コード PlatoBlockchain Data Intelligence を使用して、非独立および非同一分散エラーを修正します。垂直検索。あい。

コンスタンチン・ティウレフ1、ピーター・ヤン HS デルクス2、ヨシュカ・ロフ2、イェンス・アイザート2,3、ジャン・マイケル・ライナー1

1HQS Quantum Simulations GmbH、Rintheimer Straße 23、76131 カールスルーエ、ドイツ
2複雑な量子システムのダーレムセンター、ベルリンのフリーエ大学、14195ベルリン、ドイツ
3Helmholtz-Zentrum Berlin für Materials und Energie、14109 ベルリン、ドイツ

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抽象

量子誤り訂正符号の性能を研究するための一般的なアプローチは、独立した同一に分散された単一量子ビット誤りを仮定することです。 ただし、入手可能な実験データは、現代のマルチ量子ビット デバイスの現実的な誤差は、通常、量子ビット間で独立しておらず、同一でもないことを示しています。 この研究では、クリフォード共役によって既知のノイズ構造に適応したトポロジカル表面コードの特性を開発および調査します。 スケーラブルなマッチング デコーダと組み合わせて不均一な単一量子ビット ノイズに局所的に調整された表面コードは、標準的な表面コードと比較した場合、エラーしきい値が増加し、しきい値以下の故障率が指数関数的に抑制されることを示します。 さらに、局所的な XNUMX 量子ビットのノイズの下で調整された表面コードの動作を研究し、そのようなノイズを修正する際にコードの縮退が果たす役割を示します。 提案された方法は、量子ビットまたはゲートの数に関して追加のオーバーヘッドを必要とせず、標準のマッチング デコーダを使用するため、標準の表面符号誤り訂正と比較して追加コストがかかりません。

人気の要約

量子エラー補正により、任意の量子ノイズを補正できます。 ただし、表面コードなどの一般的なコードは、不偏ノイズに最も適しています。 この作業では、非独立および非同一分散エラーに合わせてサーフェス コードを調整します。 これらのノイズに調整された表面コードは、局所的に適応された適切なクリフォード共役を利用し、良好なパフォーマンスをもたらします。

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【59] このような XXZZ コードは、参考文献で紹介されている回転された XZZZ コードを思い出させます。 [11] これは、XXZZ コードと同じ論理演算子の構造を持っているため、正方形の回転格子でも最適に実行されます。

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【77] この研究で研究した QECC の数値シミュレーションに使用されたコードは、https://github.com/HQSquantumsimulations/non-iid-error-correction-published で入手できます。
https:/ / github.com/ HQSquantumsimulations/ non-iid-error-correction-published

【78] 数値シミュレーションから取得され、この作業のプロットに使用されたデータは、https:/ / github.com/ peter-janderks/ plots-and-data-non-iid-errors-with-surface-codes で入手できます。 / 。
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上記の引用は SAO / NASA ADS （最後に正常に更新された2023-09-27 02:18:23）。 すべての出版社が適切で完全な引用データを提供するわけではないため、リストは不完全な場合があります。

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