Yüzey Kodu Y Temeline Yerinde Erişim

Yüzey Kodu Y Temeline Yerinde Erişim

Zaman Damgası: 8 Nisan 2024 11:39

Craig Gidney

Google Quantum AI, Santa Barbara, Kaliforniya 93117, ABD

Bu makaleyi ilginç mi buldunuz yoksa tartışmak mı istiyorsunuz? SciRate'e çığlık at veya yorum bırak.

Özet

Bu yazıda, yüzey kodunda Y bazında ölçüm ve başlatma maliyetini neredeyse bir miktar azalttım. Büküm kusurlarının yüzey kod yaması boyunca çapraz olarak kaynaştırılması, yamanın sınırlayıcı kutusundan ayrılmadan ve kod mesafesini azaltmadan, $lfloor d/2 rfloor + 2$ turlarında Y tabanına ulaşır. Devre gürültüsü altında yapının performansını kıyaslamak ve mantıksal hataların dağılımını analiz etmek için Monte Carlo örneklemesini kullanıyorum. Ucuz yerinde Y tabanlı ölçüm, S geçitlerinin ve sihirli durum fabrikalarının maliyetini azaltır ve alanı sınırlı donanımdaki yüzey kodu kübitlerinin Pauli ölçüm tomografisinin kilidini açar.

Yüzey Kodu Y Temeli PlatoBlockchain Veri Zekasına Yerinde Erişim. Dikey Arama. Ai.

Öne çıkan görsel: Yüzey kodu Y temeline ulaşmanın maliyetinin zaman içinde nasıl önemli ölçüde arttığını gösteren, kusur diyagramlarının tarihsel ilerlemesi.

Popüler özet

Yüzey kodu, büyük ölçekli kuantum bilgisayarlarda kullanılacak kuantum hatası düzeltme kodu için önde gelen bir rakiptir. Kuantum hata düzeltmesi bazı operasyon türlerinin yapılmasını zorlaştırır. Tarihsel olarak, X ve Z tabanlarındaki yüzey kodu kubitlerini ölçmek kolaydı, ancak Y tabanına ulaşmak zordu. Bu bir sorundur çünkü süperpozisyon altında bir AND geçidini hesaplamak gibi yaygın görevler Y tabanına dokunmayı gerektirir. Zamanla yüzey kodunun Y tabanına ulaşmanın maliyeti düştü. Bu makale maliyeti neredeyse 10 kat daha azaltıyor.

► BibTeX verileri

► Referanslar

[1] Panos Aliferis, Daniel Gottesman ve John Preskill, “Birleştirilmiş mesafe-3 kodları için Kuantum doğruluk eşiği” arXiv ön baskı quant-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 ve Andreas Wallraff, "Yüzey kodunda tekrarlanan kuantum hata tespiti" Nature Physics 16, 875–880 (2020) ).
HTTPS: / / doi.org/ 10.1038 / s41567-020-0920-il

[3] Hector Bombin, Chris Dawson, Ryan V Mishmash, Naomi Nickerson, Fernando Pastawski ve Sam Roberts, "Hataya dayanıklı topolojik kuantum hesaplama için mantıksal bloklar" arXiv ön baskı arXiv:2112.12160 (2021).
https:/​/​doi.org/10.48550/​arXiv.2112.12160

[4] Benjamin J Brown, Katharina Laubscher, Markus S Kesselring ve James R Wootton, "Yüzey koduyla Clifford kapılarına ulaşmak için delikler açmak ve köşeleri kesmek" Physical Review X 7, 021029 (2017).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevX.7.021029

[5] Christopher Chamberland ve Earl T Campbell "Bükümsüz ve geçici olarak kodlanmış kafes cerrahisi ile evrensel kuantum hesaplama" PRX Quantum 3, 010331 (2022).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PRXQuantum.3.010331

[6] Austin G Fowlerand Simon J Devitt “Genel kuantum hesaplamasını azaltan bir köprü” arXiv ön baskı arXiv:1209.0510 (2012).
https:/​/​doi.org/10.48550/​arXiv.1209.0510

[7] Austin G Fowlerand Craig Gidney “Kafes cerrahisi kullanılarak düşük yük kuantum hesaplaması” arXiv ön baskı arXiv:1808.06709 (2018).
https:/​/​doi.org/10.48550/​arXiv.1808.06709

[8] AG Fowler, M. Mariantoni, JM Martinis ve AN Cleland, "Yüzey kodları: Pratik büyük ölçekli kuantum hesaplamaya doğru" Phys. Rev. A 86, 032324 (2012) arXiv:1208.0928.
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevA.86.032324

[9] Daniel Gottesman ve Isaac L Chuang "Işınlanma ve tek kübit işlemlerini kullanarak evrensel kuantum hesaplamanın uygulanabilirliğini göstermek" Nature 402, 390 (1999).
https: / / doi.org/ 10.1038 / 46503

[10] Craig Gidney ve Martin Ekerå "2048 milyon gürültülü kübit kullanılarak 8 bit RSA tam sayıları 20 saatte çarpanlara nasıl ayrılır?" Quantum 5, 433 (2021).
https:/​/​doi.org/​10.22331/​q-2021-04-15-433

[11] Craig Gidney ve Austin Fowler “Biraz daha küçük bir yüzey kodu S kapısı” arXiv önbaskı arXiv:1708.00054 (2017).
https:/​/​doi.org/10.48550/​arXiv.1708.00054

[12] Craig Gidney ve Austin G Fowler "Katalize edilmiş CCZ'den 2T'ye dönüşüme sahip verimli sihirli durum fabrikaları" Quantum 3, 135 (2019).
https:/​/​doi.org/​10.22331/​q-2019-04-30-135

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

[14] Craig Gidney "Stim: hızlı stabilizatör devre simülatörü" Quantum 5, 497 (2021).
https:/​/​doi.org/​10.22331/​q-2021-07-06-497

[15] Craig Gidney "Kararlılık Deneyleri: Gözden Kaçan İkili Bellek Deneyleri" Quantum 6, 786 (2022).
https:/​/​doi.org/​10.22331/​q-2022-08-24-786

[16] Craig Gidney ““Yüzey Kodu Y Temeline Yerinde Erişim” Verileri” Zenodo (2023).
https: / / doi.org/ 10.5281 / zenodo.7487893

[17] Thomas Häner, Samuel Jaques, Michael Naehrig, Martin Roetteler ve Mathias Soeken, "Eliptik eğri ayrık logaritmalar için geliştirilmiş kuantum devreleri" Kuantum Sonrası Kriptografi: 11. Uluslararası Konferans, PQCrypto 2020, Paris, Fransa, 15-17 Nisan 2020, Bildiriler Kitabı 12100, 425 (2020).
https:/​/​doi.org/​10.1007/​978-3-030-44223-1_23

[18] Clare Horsman, Austin G Fowler, Simon Devitt ve Rodney Van Meter, "Surface code Quantum Computing by Lattice Surgery" New Journal of Physics 14, 123011 (2012).
https:/​/​doi.org/​10.1088/​1367-2630/​14/​12/​123011

[19] Aleksander Kubica, Beni Yoshida ve Fernando Pastawski, “Renk kodunun açılması” New Journal of Physics 17, 083026 (2015).
https:/​/​doi.org/​10.1088/​1367-2630/​17/​8/​083026

[20] Daniel Litinski "Yüzey kodları oyunu: Kafes cerrahisi ile büyük ölçekli kuantum hesaplama" arXiv ön baskı arXiv:1808.02892 (2018).

[21] Matt McEwen, Dave Bacon ve Craig Gidney, "Zaman dinamiklerini kullanarak Yüzey Kodu Devreleri için Donanım Gereksinimlerini Rahatlatmak" (2023).
https://​/​doi.org/​10.48550/​ARXIV.2302.02192
https: / / arxiv.org/ abs / 2302.02192

[22] Jonathan E Moussa "Katlanmış yüzey kodlarında enine Clifford kapıları" Fiziksel İnceleme A 94, 042316 (2016).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevA.94.042316

[23] Brett Victor “Düşünülemeyeni Düşünmek için Medya” (2013) [Çevrimiçi; Erişim tarihi: 12 Aralık 2022].
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 , Catherine Erickson, Charles Neill, Chris Quintana, Cody Jones, Craig Michael Gidney, Daniel Eppens, Daniel Sank, Dave Landhuis, David A Buell, Doug Strain, Dvir Kafri, Edward Farhi, Eric Ostby, Erik Lucero, Evan Jeffrey, Fedor Kostritsa , Frank Carlton Arute, Hartmut Neven, Igor Aleiner, 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, Paul Victor Klimov, Pavel Laptev, Pedram Roushan, Ping Yeh, Rami Barends, Roberto Collins, Ryan Babbush, Sabrina Hong, Sean Demura, Sean Harrington, Seon Kim, Sergei Isakov, Sergio Boixo, Ted White, Thomas E O'Brien, Trent Huang, Trevor Mccourt, Vadim Smelyanskiy, Vladimir Shvarts, William Courtney, Wojtek Mruczkiewicz, Xiao Mi, Yu Chen ve Zhang Jiang, "Tekrarlayan kuantum hatası düzeltmeyle bit veya faz çevirme hatalarının üstel bastırılması" Nature (2021).
HTTPS: / / doi.org/ 10.1038 / s41586-021-03588-il

[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 ve Jian-Wei Pan, "Süper İletken Qubitlerle Hata Düzeltici Yüzey Kodunun Gerçekleştirilmesi" Fiziksel İnceleme Mektupları 129 (2022) .
https: / / doi.org/ 10.1103 / physrevlett.129.030501

Alıntılama

[1] Jiaxuan Zhang, Yu-Chun Wu ve Guo-Ping Guo, "Renk Kodlarına Dayalı Pratik Hataya Dayanıklı Kuantum Hesaplamayı Kolaylaştırmak", 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 ve Jian-Wei Pan, "Süper İletken Kuantum İşlemcide Damıtma Eşiğinin Ötesinde Sadakat ile Mantıksal Sihir Durumu Hazırlığı", Fiziksel İnceleme Mektupları 131 21, 210603 (2023).

[3] Craig Gidney, Michael Newman, Peter Brooks ve Cody Jones, "Yoked yüzey kodları", arXiv: 2312.04522, (2023).

[4] Gyorgy P. Geher, Ophelia Crawford ve Earl T. Campbell, "Programların birbirine karışması kuantum hata düzeltmesi için donanım bağlantı gereksinimlerini kolaylaştırıyor", arXiv: 2307.10147, (2023).

[5] Nick S. Blunt, György P. Gehér ve Alexandra E. Moylett, "Compilation of a simplechemical application to quantum error Correction primitives", Fiziksel İnceleme Araştırması 6 1, 013325 (2024).

[6] Craig Gidney, “Kanca enjeksiyonu ile daha temiz büyü durumları”, arXiv: 2302.12292, (2023).

[7] Michael E. Beverland, Shilin Huang ve Vadym Kliuchnikov, “Sabitleyici kanalların hata toleransı”, arXiv: 2401.12017, (2024).

[8] György P. Gehér, Campbell McLauchlan, Earl T. Campbell, Alexandra E. Moylett ve Ophelia Crawford, "Hata düzeltmeli Hadamard kapısı devre düzeyinde simüle edildi", arXiv: 2312.11605, (2023).

[9] György P. Gehér, Ophelia Crawford ve Earl T. Campbell, "Karışık Programlar Kuantum Hata Düzeltmesi için Donanım Bağlantı Gereksinimlerini Kolaylaştırıyor", PRX Kuantum 5 1, 010348 (2024).

Yukarıdaki alıntılar SAO / NASA REKLAMLARI (son başarıyla 2024-04-09 03:49:08) güncellendi. Tüm yayıncılar uygun ve eksiksiz alıntı verisi sağlamadığından liste eksik olabilir.

On Crossref'in alıntı yaptığı hizmet alıntı yapma çalışmaları ile ilgili veri bulunamadı (son deneme 2024-04-09 03:49:06).

Bu Makale, Quantum'da Creative Commons Atıf 4.0 Uluslararası (CC BY 4.0) lisans. Telif hakkı, yazarlar veya kurumları gibi orijinal telif hakkı sahiplerine aittir.

Zaman Damgası:

Den fazla Kuantum Günlüğü