표면 코드를 사용하여 독립적이지 않고 동일하게 분포되지 않은 오류 수정

표면 코드를 사용하여 독립적이지 않고 동일하게 분포되지 않은 오류 수정

표면 코드 PlatoBlockchain Data Intelligence를 사용하여 비독립적이고 동일하지 않게 분산된 오류를 수정합니다. 수직 검색. 일체 포함.

콘스탄틴 티우레프1, Peter-Jan HS Derks2, 요슈카 로페2, 옌스 아이저트2,3, 그리고 얀-마이클 라이너1

1HQS Quantum Simulations GmbH, Rintheimer Straße 23, 76131 Karlsruhe, 독일
2Freie Universität Berlin, 복합 양자 시스템을위한 달렘 센터, 14195 베를린, 독일
3Helmholtz-Zentrum Berlin für Materialien und Energie, 14109 베를린, 독일

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추상

양자 오류 정정 코드의 성능을 연구하는 일반적인 접근 방식은 독립적이고 동일하게 분포된 단일 큐비트 오류를 ​​가정하는 것입니다. 그러나 사용 가능한 실험 데이터에 따르면 최신 다중 큐비트 장치의 실제 오류는 일반적으로 큐비트 전체에서 독립적이지도 동일하지도 않습니다. 본 연구에서는 Clifford 공액을 통해 알려진 잡음 구조에 적용되는 위상 표면 코드의 특성을 개발하고 조사합니다. 우리는 확장 가능한 일치 디코더와 함께 균일하지 않은 단일 큐비트 잡음에 국지적으로 맞춰진 표면 코드가 표준 표면 코드와 비교할 때 오류 임계값이 증가하고 임계값 이하 실패율이 기하급수적으로 억제된다는 것을 보여줍니다. 또한 로컬 XNUMX큐비트 잡음 하에서 맞춤형 표면 코드의 동작을 연구하고 이러한 잡음을 수정하는 데 코드 축퇴가 수행하는 역할을 보여줍니다. 제안된 방법은 큐비트 또는 게이트 수 측면에서 추가 오버헤드가 필요하지 않으며 표준 매칭 디코더를 사용하므로 표준 표면 코드 오류 수정에 비해 추가 비용이 들지 않습니다.

양자 오류 수정을 통해 임의의 양자 잡음을 수정할 수 있습니다. 그러나 표면 코드와 같은 일반적인 코드는 편향되지 않은 잡음에 가장 적합합니다. 이 작업에서 우리는 표면 코드를 독립적이지 않고 동일하지 않게 분산된 오류에 맞게 조정합니다. 이러한 잡음 맞춤형 표면 코드는 국지적으로 적합한 Clifford 활용을 사용하여 우수한 성능을 제공합니다.

► BibTeX 데이터

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[59] 이러한 XXZZ 코드는 Ref.에 소개된 회전된 XZZX 코드를 연상시킵니다. [11] 이는 XXZZ 코드와 동일한 논리 연산자 구조를 가지므로 제곱 회전 격자에서도 최적으로 수행됩니다.

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[77] 이 연구에서 연구된 QECC의 수치 시뮬레이션에 사용된 코드는 https://​/​github.com/​HQSQuantumsimulations/​non-iid-error-correction-published에서 확인할 수 있습니다.
https:/​/​github.com/​HQSQuantumsimulations/​non-iid-error-correction-published

[78] 수치 시뮬레이션에서 얻은 데이터와 이 작업의 플롯에 사용된 데이터는 https:/​/​github.com/​peter-janderks/​plots-and-data-non-iid-errors-with-surface-codes에서 확인할 수 있습니다. /​.
https:/​/​github.com/​peter-janderks/​plots-and-data-non-iid-errors-with-surface-codes/​

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[5] Konstantin Tiurev, Arthur Pesah, Peter-Jan HS Derks, Joschka Roffe, Jens Eisert, Markus S. Kesselring 및 Jan-Michael Reiner, “도메인 벽 색상 코드”, arXiv : 2307.00054, (2023).

[6] Yue Ma, Michael Hanks, MS Kim, "Non-Pauli 오류는 큐딧 표면 코드에서 효율적으로 샘플링될 수 있습니다.", arXiv : 2303.16837, (2023).

위의 인용은 SAO / NASA ADS (마지막으로 성공적으로 업데이트 됨 2023-09-27 02:18:23). 모든 출판사가 적절하고 완전한 인용 데이터를 제공하지는 않기 때문에 목록이 불완전 할 수 있습니다.

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