표면 코드 Y 기반에 대한 액세스 권한 확보

표면 코드 Y 기반에 대한 액세스 권한 확보

타임 스탬프 : 8 년 2024 월 11 일 오전 39:XNUMX

크레이그 기 드니

Google Quantum AI, Santa Barbara, California 93117, USA

이 논문이 흥미 롭거나 토론하고 싶습니까? SciRate에 댓글을 달거나 댓글 남기기.

추상

본 논문에서는 표면 코드의 Y 기반 측정 및 초기화 비용을 거의 2배나 절감했습니다. 표면 코드 패치를 대각선으로 가로질러 융합된 비틀림 결함은 패치의 경계 상자를 벗어나지 않고 코드 거리를 줄이지 않고 $lfloor d/2 rfloor + XNUMX$ 라운드에서 Y 기준에 도달합니다. 회로 노이즈 하에서 시공 성능을 벤치마킹하고, 논리적 오류 분포를 분석하기 위해 몬테카를로 샘플링을 사용합니다. 저렴한 내부 Y 기반 측정은 S 게이트 및 매직 상태 공장의 비용을 줄이고 공간이 제한된 하드웨어에서 표면 코드 큐비트의 Pauli 측정 단층 촬영을 잠금 해제합니다.

Surface Code Y Basis PlatoBlockchain 데이터 인텔리전스에 대한 액세스를 대체합니다. 수직 검색. 일체 포함.

주요 이미지: 결함 다이어그램의 역사적 진행 과정을 통해 표면 코드 Y 기준에 도달하는 비용이 시간이 지남에 따라 어떻게 극적으로 향상되었는지 보여줍니다.

인기 요약

표면 코드는 대규모 양자 컴퓨터에 사용할 양자 오류 정정 코드의 주요 경쟁자입니다. 양자 오류 수정은 일부 종류의 작업을 수행하기 어렵게 만듭니다. 역사적으로 X 및 Z 베이스의 표면 코드 큐비트를 측정하는 것은 쉬웠지만 Y 베이스에 도달하는 것은 어려웠습니다. 중첩 상태에서 AND 게이트를 계산하는 것과 같은 일반적인 작업에는 Y 기준을 건드리는 작업이 포함되기 때문에 이는 문제가 됩니다. 시간이 지남에 따라 표면 코드의 Y 기준에 도달하는 비용이 감소했습니다. 이 문서는 비용을 거의 10배나 절감합니다.

► BibTeX 데이터

► 참고 문헌

[1] Panos Aliferis, Daniel Gottesman 및 John Preskill, “연결된 거리-3 코드에 대한 양자 정확도 임계값” arXiv 사전 인쇄 퀀트-ph/0504218(2005).
https://​/​doi.org/​10.48550/​arXiv.quant-ph/​0504218

[2] Christian Kraglund Andersen, Ants Remm, Stefania Lazar, Sebastian Krinner, Nathan Lacroix, Graham J. Norris, Mihai Gabureac, Christopher Eichler 및 Andreas Wallraff, “표면 코드에서 반복되는 양자 오류 감지” Nature Physics 16, 875–880 (2020 ).
https : / /doi.org/ 10.1038 / s41567-020-0920-y

[3] Hector Bombin, Chris Dawson, Ryan V Mishmash, Naomi Nickerson, Fernando Pastawski 및 Sam Roberts, "내결함성 토폴로지 양자 계산을 위한 논리 블록" arXiv 사전 인쇄 arXiv:2112.12160(2021).
https://​/​doi.org/​10.48550/​arXiv.2112.12160

[4] Benjamin J Brown, Katharina Laubscher, Markus S Kesselring 및 James R Wootton, "표면 코드로 Clifford 게이트를 얻기 위해 구멍을 뚫고 모서리 자르기" Physical Review X 7, 021029(2017).
https : / /doi.org/10.1103/ PhysRevX.7.021029

[5] Christopher Chamberland 및 Earl T Campbell "비틀림이 없고 시간적으로 인코딩된 격자 수술을 사용한 범용 양자 컴퓨팅" PRX Quantum 3, 010331(2022).
https : / / doi.org/ 10.1103 / PRXQuantum.3.010331

[6] Austin G Fowlerand Simon J Devitt “오버헤드 양자 계산을 낮추는 다리” arXiv 사전 인쇄 arXiv:1209.0510(2012).
https://​/​doi.org/​10.48550/​arXiv.1209.0510

[7] Austin G Fowlerand Craig Gidney “격자 수술을 사용한 낮은 오버헤드 양자 계산” arXiv 사전 인쇄 arXiv:1808.06709(2018).
https://​/​doi.org/​10.48550/​arXiv.1808.06709

[8] AG Fowler, M. Mariantoni, JM Martinis 및 AN Cleland, "표면 코드: 실용적인 대규모 양자 계산을 향하여" Phys. A 86, 032324 (2012) arXiv:1208.0928.
https : / /doi.org/10.1103/ PhysRevA.86.032324

[9] Daniel Gottesman 및 Isaac L Chuang "순간 이동 및 단일 큐비트 작업을 사용한 범용 양자 계산의 실행 가능성 입증" Nature 402, 390(1999).
https : / /doi.org/ 10.1038 / 46503

[10] Craig Gidney 및 Martin Ekerå "2048천만 개의 시끄러운 큐비트를 사용하여 8시간 안에 20비트 RSA 정수를 인수분해하는 방법" Quantum 5, 433(2021).
https:/​/​doi.org/​10.22331/​q-2021-04-15-433

[11] Craig Gidney 및 Austin Fowler “약간 더 작은 표면 코드 S 게이트” arXiv 사전 인쇄 arXiv:1708.00054(2017).
https://​/​doi.org/​10.48550/​arXiv.1708.00054

[12] Craig Gidney 및 Austin G Fowler "촉매된 CCZ에서 2T로의 변환을 갖춘 효율적인 마법 상태 공장" Quantum 3, 135(2019).
https:/​/​doi.org/​10.22331/​q-2019-04-30-135

[13] Craig Gidney, Michael Newman, Austin Fowler, Michael Broughton, "A fault-tolerant honeycomb memory" Quantum 5, 605 (2021).
https:/​/​doi.org/​10.22331/​q-2021-12-20-605

[14] Craig Gidney "Stim: 빠른 안정기 회로 시뮬레이터" Quantum 5, 497(2021).
https:/​/​doi.org/​10.22331/​q-2021-07-06-497

[15] Craig Gidney "안정성 실험: 간과된 메모리 실험의 이중" Quantum 6, 786(2022).
https:/​/​doi.org/​10.22331/​q-2022-08-24-786

[16] Craig Gidney ""표면 코드 Y 기반에 대한 내부 액세스"에 대한 데이터" Zenodo(2023).
https : / /doi.org/ 10.5281 / zenodo.7487893

[17] Thomas Häner, Samuel Jaques, Michael Naehrig, Martin Roetteler 및 Mathias Soeken, "타원 곡선 이산 로그에 대한 개선된 양자 회로" 포스트 양자 암호화: 제11회 국제 컨퍼런스, PQCrypto 2020, 프랑스 파리, 15년 17월 2020~12100일, 진행 425, 2020(XNUMX).
https:/​/​doi.org/​10.1007/​978-3-030-44223-1_23

[18] Clare Horsman, Austin G Fowler, Simon Devitt 및 Rodney Van Meter, "격자 수술에 의한 표면 코드 양자 컴퓨팅" New Journal of Physics 14, 123011(2012).
https:/​/​doi.org/​10.1088/​1367-2630/​14/​12/​123011

[19] Aleksander Kubica, Beni Yoshida 및 Fernando Pastawski, "색상 코드 전개" New Journal of Physics 17, 083026 (2015).
https:/​/​doi.org/​10.1088/​1367-2630/​17/​8/​083026

[20] Daniel Litinski "표면 코드 게임: 격자 수술을 사용한 대규모 양자 컴퓨팅" arXiv 사전 인쇄 arXiv:1808.02892(2018).

[21] Matt McEwen, Dave Bacon 및 Craig Gidney, "시간 역학을 사용하여 표면 코드 회로에 대한 하드웨어 요구 사항 완화"(2023).
https://​/​doi.org/​10.48550/​ARXIV.2302.02192
https : / /arxiv.org/ abs / 2302.02192

[22] Jonathan E Moussa "접힌 표면 코드의 횡단 Clifford 게이트" 물리적 검토 A 94, 042316(2016).
https : / /doi.org/10.1103/ PhysRevA.94.042316

[23] 브렛 빅터 “상상할 수 없는 것을 생각하는 미디어” (2013) [온라인; 12년 2022월 XNUMX일 액세스함].
http:/​/​worrydream.com/​#!/​MediaForThinkingTheUnthinkable

[24] Adam Jozef Zalcman, Alan Derk, Alan Ho, Alex Opremcak, Alexander Korotkov, Alexandre Bourassa, Andre Gregory Petukhov, Andreas Bengtsson, Andrew Dunsworth, Anthony Megrant, Austin Fowler, Bálint Pató, Benjamin Chiaro, Benjamin Villalonga, Brian Burkett, Brooks Riley Foxen , 캐서린 에릭슨, 찰스 닐, 크리스 퀸타나, 코디 존스, 크레이그 마이클 기드니, 다니엘 에펜스, 다니엘 생크, 데이브 랜드후이스, 데이비드 A 부엘, 더그 스트레인, 드비르 카프리, 에드워드 파리, 에릭 오스트비, 에릭 루세로, 에반 제프리, 페도르 코스트리차 , Frank Carlton Arute, Hartmut Neven, Igor Aeiner, Jamie Yao, Jarrod Ryan McClean, Jeremy Patterson Hilton, Jimmy Chen, Jonathan Arthur Gross, Joseph Bardin, Josh Mutus, Juan Atalaya, Julian Kelly, Kevin Miao, Kevin Satzinger, Kostyantyn Kechedzhi, Kunal Arya, Marco Szalay, Marissa Giustina, Masoud Mohseni, Matt McEwen, Matt Trevithick, Matthew Neeley, Matthew P Harrigan, Michael Broughton, Michael Newman, Murphy Yuezhen Niu, Nicholas Bushnell, Nicholas Redd, Nicholas Rubin, Ofer Naaman, Orion Martin, 폴 빅터 클리모프, 파벨 랍테프, 페드람 로샨, 핑 예, 라미 바렌즈, 로베르토 콜린스, 라이언 배부시, 사브리나 홍, 션 데무라, 션 해링턴, 김선, 세르게이 이사코프, 세르지오 보이소, 테드 화이트, 토마스 E 오브라이언, 트렌트 Huang, Trevor Mccourt, Vadim Smelyanskiy, Vladimir Shvarts, William Courtney, Wojtek Mruczkiewicz, Xiao Mi, Yu Chen 및 Zhang Jiang, "반복적인 양자 오류 수정을 통한 비트 또는 위상 반전 오류의 기하급수적 억제" Nature(2021).
https : / /doi.org/ 10.1038 / s41586-021-03588-y

[25] Youwei Zhao, Yangsen Ye, He-Liang Huang, Yiming Zhang, Dachao Wu, Huijie Guan, Qingling Zhu, Zuolin Wei, Tan He, Sirui Cao, Fusheng Chen, Tung-Hsun Chung, Hui Deng, Daojin Fan, Ming Gong, Cheng Guo, Shaojun Guo, Lianchen Han, Na Li, Shaowei Li, Yuan Li, Futian Liang, Jin Lin, Haoran Qian, Hao Rong, Hong Su, Lihua Sun, Shiyu Wang, Yulin Wu, Yu Xu, Chong Ying, Jiale Yu, Chen Zha, Kaili Zhang, Yong-Heng Huo, Chao-Yang Lu, Cheng-Zhi Peng, Xiaobo Zhu 및 Jian-Wei Pan, "초전도 큐비트를 사용한 오류 수정 표면 코드 실현" 물리적 검토 편지 129(2022) .
https : / //doi.org/10.1103/ physrevlett.129.030501

인용

[1] Jiaxuan Zhang, Yu-Chun Wu, Guo-Ping Guo, "색상 코드를 기반으로 한 실용적인 내결함성 양자 컴퓨팅 촉진", arXiv : 2309.05222, (2023).

[2] Yangsen Ye, Tan He, He-Liang Huang, Zuolin Wei, Yiming Zhang, Youwei Zhao, Dachao Wu, Qingling Zhu, Huijie Guan, Sirui Cao, Fusheng Chen, Tung-Hsun Chung, Hui Deng, Daojin Fan, Ming Gong, Cheng Guo, Shaojun Guo, Lianchen Han, Na Li, Shaowei Li, Yuan Li, Futian Liang, Jin Lin, Haoran Qian, Hao Rong, Hong Su, Shiyu Wang, Yulin Wu, Yu Xu, Chong Ying, Jiale Yu, Chen Zha, Kaili Zhang, Yong-Heng Huo, Chao-Yang Lu, Cheng-Zhi Peng, Xiaobo Zhu 및 Jian-Wei Pan, "초전도 양자 프로세서의 증류 임계값을 뛰어넘는 충실도를 갖춘 논리적 마법 상태 준비", 물리적 검토 서한 131 21, 210603 (2023).

[3] Craig Gidney, Michael Newman, Peter Brooks, Cody Jones, “요크형 표면 코드”, arXiv : 2312.04522, (2023).

[4] Gyorgy P. Geher, Ophelia Crawford 및 Earl T. Campbell, "Tangling 일정은 양자 오류 수정을 위한 하드웨어 연결 요구 사항을 완화합니다.", arXiv : 2307.10147, (2023).

[5] Nick S. Blunt, György P. Gehér 및 Alexandra E. Moylett, "양자 오류 수정 기본 요소에 대한 간단한 화학 응용 프로그램 편집", 물리적 검토 연구 6 1, 013325 (2024).

[6] Craig Gidney, “후크 주입을 통한 더욱 깔끔한 마법 상태”, arXiv : 2302.12292, (2023).

[7] Michael E. Beverland, Shilin Huang 및 Vadym Kliuchnikov, “안정 장치 채널의 내결함성”, arXiv : 2401.12017, (2024).

[8] György P. Gehér, Campbell McLauchlan, Earl T. Campbell, Alexandra E. Moylett 및 Ophelia Crawford, "회로 수준에서 시뮬레이션된 오류 수정 Hadamard 게이트", arXiv : 2312.11605, (2023).

[9] György P. Gehér, Ophelia Crawford 및 Earl T. Campbell, "Tangling Schedules로 양자 오류 수정을 위한 하드웨어 연결 요구 사항 완화", PRX 퀀텀 5 1, 010348 (2024).

위의 인용은 SAO / NASA ADS (마지막으로 성공적으로 업데이트 됨 2024-04-09 03:49:08). 모든 출판사가 적절하고 완전한 인용 데이터를 제공하지는 않기 때문에 목록이 불완전 할 수 있습니다.

On Crossref의 인용 서비스 인용 작품에 대한 데이터가 없습니다 (최종 시도 2024-04-09 03:49:06).

이 백서는 Quantum에서 Creative Commons Attribution 4.0 International(CC BY 4.0) 특허. 저작권은 저자 또는 기관과 같은 원래 저작권 보유자에게 있습니다.

타임 스탬프 :

더보기 양자 저널