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パウリチャネルは、量子誤り訂正のシンドローム測定から推定できます

Thomas Wagner、Hermann Kampermann、Dagmar Bruß、Martin Kliesch

Institut für Theoretische Physik、ハインリッヒ ハイネ大学デュッセルドルフ、ドイツ

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抽象

ノイズに関する詳細な情報が利用可能であれば、量子誤り訂正のパフォーマンスを大幅に向上させることができ、コードとデコーダの両方を最適化できます。 いずれにせよ、量子誤り訂正中に行われるシンドローム測定から誤り率を推定することが提案されています。 これらの測定値はエンコードされた量子状態を保持しますが、現在、この方法でノイズに関する情報をどれだけ抽出できるかは明らかではありません。 これまでのところ、エラー率がゼロになるという限界は別として、いくつかの特定のコードについてのみ厳密な結果が確立されています。
この作業では、任意のスタビライザー コードの問題を厳密に解決します。 主な結果は、スタビライザー コードを使用して、純粋な距離によって与えられる多数の量子ビットにわたる相関を持つパウリ チャネルを推定できることです。 この結果は、消失エラー率の限界に依存するものではなく、高重量エラーが頻繁に発生する場合でも当てはまります。 さらに、量子データシンドロームコードのフレームワーク内での測定誤差も許容します。 私たちの証明は、ブールフーリエ解析、組み合わせ論、初等代数幾何学を組み合わせたものです。 この研究が、時変ノイズに対するデコーダーのオンライン適応など、興味深いアプリケーションを開くことを願っています。

実際の量子コンピューターは、環境からのノイズに敏感です。 このノイズの詳細な説明は、多くの状況でノイズを軽減するのに役立ちます。 ただし、そのような説明を学習することは困難な場合があり、多くの場合、多くの測定が必要になります。 この作業では、量子システムの特徴付けと量子誤り訂正からのアイデアを組み合わせます。 標準的な誤り訂正スキームが、通常は無視される多くの情報を生み出すことを示します。 いくつかの条件下では、これらのスキームで実行された測定のみを使用するだけで、ノイズの詳細な特性を取得するのに十分です。 これらの条件を厳密に導き出し、これらのアイデアに基づいて実用的な特性化スキームをスケッチします。 私たちのアプローチは、量子デバイスの特性評価のための追加の手段を示唆しています。 特に、測定された情報をより効率的に使用することで、必要な労力を削減します。

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上記の引用は SAO / NASA ADS (最後に正常に更新された2022-09-19 14:05:17)。 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。

取得できませんでした クロスリファレンス被引用データ 最終試行2022-09-19 14:05:15:10.22331 / q-2022-09-19-809の被引用データをCrossrefから取得できませんでした。 DOIが最近登録された場合、これは正常です。

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