Внутрішній доступ до основи коду поверхні Y

Перевидано Платоном

читають: 0

Крейг Гідні

Google Quantum AI, Санта-Барбара, Каліфорнія 93117, США

Вам цей документ цікавий чи ви хочете обговорити? Скайте або залиште коментар на SciRate.

абстрактний

У цій статті я майже на порядок зменшив вартість вимірювання базису Y та ініціалізації в поверхневому коді. Сплавлення дефектів скручування по діагоналі вздовж поверхневого кодового патча досягає основи Y за $lfloor d/2 rfloor + 2$ раундів, не залишаючи обмежувальної рамки патча та не зменшуючи відстань коду. Я використовую вибірку Монте-Карло, щоб порівняти продуктивність конструкції за шуму схеми та проаналізувати розподіл логічних помилок. Дешеві вимірювання на базі Y на місці знижують вартість S-воріт і фабрик магічних станів, а також відкривають томографію вимірювання Паулі кубітів поверхневого коду на апаратному забезпеченні з обмеженим простором.

Inplace Access to the Surface Code Y Basis PlatoBlockchain Data Intelligence. Vertical Search. Ai.

Рекомендоване зображення: історичний розвиток діаграм дефектів, що показує, як вартість досягнення базового коду поверхні Y значно покращилася з часом.

► Дані BibTeX

@article{Gidney2024inplaceaccessto, doi = {10.22331/q-2024-04-08-1310}, url = {https://doi.org/10.22331/q-2024-04-08-1310}, title = {Inplace {A}доступ до {S}поверхні {C}коду {Y} {B}asis}, автор = {Гідні, Крейг}, журнал = {{Quantum}}, issn = {2521-327X}, видавець = {{Verein zur F{“{o}}rderung des Open Access Publizierens in den Quantenwissenschaften}}, обсяг = {8}, сторінки = {1310}, місяць = квітень, рік = {2024} }

► Список літератури

[1] Панос Аліферіс, Деніел Готтесман і Джон Прескілл, «Квантовий поріг точності для зчеплених кодів відстані-3», препринт arXiv quant-ph/0504218 (2005).
https:///doi.org/10.48550/arXiv.quant-ph/0504218

[2] Крістіан Краглунд Андерсен, Антс Ремм, Стефанія Лазар, Себастьян Кріннер, Натан Лакруа, Грем Дж. Норріс, Міхай Габуреак, Крістофер Ейхлер та Андреас Валрафф, «Повторюване квантове виявлення помилок у поверхневому коді» Nature Physics 16, 875–880 (2020) ).
https: / / doi.org/ 10.1038 / s41567-020-0920-y

[3] Гектор Бомбін, Кріс Доусон, Райан В. Мішмаш, Наомі Нікерсон, Фернандо Паставскі та Сем Робертс, «Логічні блоки для відмовостійких топологічних квантових обчислень», препринт arXiv: 2112.12160 (2021).
https:///doi.org/10.48550/arXiv.2112.12160

[4] Бенджамін Дж. Браун, Катаріна Лаубшер, Маркус С. Кессельрінг і Джеймс Р. Вуттон, «Проколювання отворів і зрізання кутів для досягнення воріт Кліффорда за допомогою коду поверхні» Physical Review X 7, 021029 (2017).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevX.7.021029

[5] Крістофер Чемберленд і Ерл Т. Кемпбелл «Універсальні квантові обчислення з операцією решітки без скручування та часовим кодуванням» PRX Quantum 3, 010331 (2022).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PRXQuantum.3.010331

[6] Остін Г. Фаулер і Саймон Дж. Девітт «Міст до квантових обчислень з нижчими накладними витратами» препринт arXiv arXiv:1209.0510 (2012).
https:///doi.org/10.48550/arXiv.1209.0510

[7] Остін Г. Фаулер і Крейг Гідні «Квантові обчислення з низькими накладними витратами з використанням решітки», препринт arXiv arXiv:1808.06709 (2018).
https:///doi.org/10.48550/arXiv.1808.06709

[8] А. Г. Фаулер, М. Маріантоні, Дж. М. Мартініс та А. Н. Клеланд, «Поверхневі коди: на шляху до практичного великомасштабного квантового обчислення» Фіз. Rev. A 86, 032324 (2012) arXiv:1208.0928.
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevA.86.032324

[9] Деніел Готтесман та Ісаак Л. Чуанг «Демонстрація життєздатності універсальних квантових обчислень за допомогою телепортації та однокубітних операцій» Nature 402, 390 (1999).
https: / / doi.org/ 10.1038 / 46503

[10] Крейг Гідні та Мартін Екеро «Як розкласти на множники 2048-розрядні цілі числа RSA за 8 годин, використовуючи 20 мільйонів шумних кубітів» Квант 5, 433 (2021).
https://doi.org/10.22331/q-2021-04-15-433

[11] Крейг Ґідні та Остін Фаулер «Ворота трохи меншої поверхні з кодом S» arXiv препринт arXiv:1708.00054 (2017).
https:///doi.org/10.48550/arXiv.1708.00054

[12] Крейг Гідні та Остін Г. Фаулер «Ефективні фабрики магічного стану з каталізованим перетворенням CCZ у 2T» Квант 3, 135 (2019).
https://doi.org/10.22331/q-2019-04-30-135

[13] Крейг Гідні, Майкл Ньюман, Остін Фаулер і Майкл Бротон, «Відмовостійка стільникова пам’ять» Квант 5, 605 (2021).
https://doi.org/10.22331/q-2021-12-20-605

[14] Крейг Гідні «Stim: симулятор швидкої стабілізаційної схеми» Quantum 5, 497 (2021).
https://doi.org/10.22331/q-2021-07-06-497

[15] Крейг Ґідні «Експерименти зі стабільністю: забуті подвійні експерименти з пам’яттю» Квант 6, 786 (2022).
https://doi.org/10.22331/q-2022-08-24-786

[16] Крейг Гідні «Дані для «Inplace Access to the Surface Code Y Basis»» Zenodo (2023).
https:///doi.org/10.5281/zenodo.7487893

[17] Томас Ханер, Самуель Жак, Майкл Неріг, Мартін Реттлер і Матіас Зокен, «Покращені квантові схеми для дискретних логарифмів еліптичної кривої» Постквантова криптографія: 11-та міжнародна конференція, PQCrypto 2020, Париж, Франція, 15–17 квітня 2020 р., матеріали 12100, 425 (2020).
https://doi.org/10.1007/978-3-030-44223-1_23

[18] Клер Хорсман, Остін Дж. Фаулер, Саймон Девітт і Родні Ван Метер, «Квантові обчислення поверхневого коду за допомогою решітки», New Journal of Physics 14, 123011 (2012).
https://doi.org/10.1088/1367-2630/14/12/123011

[19] Олександр Кубіца, Бені Йошіда та Фернандо Паставскі, «Розкриття колірного коду» New Journal of Physics 17, 083026 (2015).
https://doi.org/10.1088/1367-2630/17/8/083026

[20] Деніел Літінскі «Гра поверхневих кодів: великомасштабні квантові обчислення з операцією решітки» препринт arXiv arXiv:1808.02892 (2018).

[21] Метт Мак’юен, Дейв Бекон і Крейг Гідні, «Пом’якшення вимог до апаратного забезпечення для схем поверхневого коду за допомогою динаміки часу» (2023).
https:///doi.org/10.48550/ARXIV.2302.02192
https:///arxiv.org/abs/2302.02192

[22] Jonathan E Moussa “Transversal Clifford gates on folded surface codes” Physical Review A 94, 042316 (2016).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevA.94.042316

[23] Бретт Віктор «Медіа для мислення про немислиме» (2013) [онлайн; доступ 12 грудня 2022 р.].
http:///worrydream.com/#!/MediaForThinkingTheUnthinkable

[24] Адам Джозеф Залкман, Алан Дерк, Алан Хо, Алекс Опремчак, Олександр Коротков, Олександр Бурасса, Андре Грегорі Петухов, Андреас Бенгтссон, Ендрю Дансуорт, Ентоні Мегрант, Остін Фаулер, Балінт Пато, Бенджамін К'яро, Бенджамін Віллалонга, Брайан Беркетт, Брукс Райлі Фоксен , Кетрін Еріксон, Чарльз Нілл, Кріс Кінтана, Коді Джонс, Крейг Майкл Гідні, Деніел Еппенс, Деніел Санк, Дейв Ландгуіс, Девід А Буелл, Дуг Стрейн, Двір Кафрі, Едвард Фархі, Ерік Остбі, Ерік Лусеро, Еван Джеффрі, Федір Костріца , Френк Карлтон Аруте, Хартмут Невен, Ігор Алейнер, Джеймі Яо, Джаррод Райан МакКлін, Джеремі Паттерсон Хілтон, Джиммі Чен, Джонатан Артур Гросс, Джозеф Бардін, Джош Мутус, Хуан Аталая, Джуліан Келлі, Кевін Мяо, Кевін Сацінгер, Костянтин Кечеджі, Кунал Ар'я, Марко Салай, Марісса Джустіна, Масуд Мохсені, Метт Мак'Юен, Метт Тревітік, Меттью Нілі, Меттью Харріган, Майкл Бротон, Майкл Ньюман, Мерфі Южен Ніу, Ніколас Бушнелл, Ніколас Редд, Ніколас Рубін, Офер Нааман, Оріон Мартін, Пол Віктор Клімов, Павло Лаптєв, Педрам Роушан, Пінг Йе, Рамі Барендс, Роберто Коллінз, Райан Беббуш, Сабріна Хонг, Шон Демура, Шон Харінгтон, Сон Кім, Сергій Ісаков, Серхіо Бойшо, Тед Вайт, Томас Е О'Брайен, Трент Хуанг, Тревор Маккорт, Вадим Смілянський, Володимир Шварц, Вільям Кортні, Войтек Мручкевич, Сяо Мі, Юй Чен і Чжан Цзян, «Експоненціальне придушення помилок зміни біта або фази з повторюваною квантовою корекцією помилок» Nature (2021).
https: / / doi.org/ 10.1038 / s41586-021-03588-y

[25] Ювей Чжао, Янсен Є, Хе-Лян Хуан, Імін Чжан, Дачао Ву, Хуіцзе Гуан, Цінлін Чжу, Цзуолінь Вей, Тан Хе, Сіруй Цао, Фушен Чен, Тун-Сунь Чун, Хуей Ден, Даоцзін Фан, Мін Гун, Чен Го, Шаоцзюнь Го, Ляньчен Хань, На Лі, Шаовей Лі, Юань Лі, Футянь Лян, Цзінь Лінь, Хаоран Цянь, Хао Жун, Хун Су, Ліхуа Сунь, Шію Ван, Юлінь Ву, Ю Сюй, Чон Ін, Цзяле Ю, Чень Чжа, Кайлі Чжан, Йон-Хен Хуо, Чао-Ян Лу, Чен-Жі Пен, Сяобо Чжу та Цзянь-Вей Пан, «Реалізація поверхневого коду з виправленням помилок за допомогою надпровідних кубітів» Фізичні оглядові листи 129 (2022) .
https:///doi.org/10.1103/physrevlett.129.030501

Цитується

[1] Jiaxuan Zhang, Yu-Chun Wu та Guo-Ping Guo, «Сприяння практичному відмовостійкому квантовому обчисленню на основі колірних кодів», arXiv: 2309.05222, (2023).

[2] Янсен Є, Тан Хе, Хе-Лян Хуан, Цзуолінь Вей, Імін Чжан, Ювей Чжао, Дачао Ву, Цінлін Чжу, Хуіцзе Гуань, Сіруй Цао, Фушен Чен, Тун-Сун Чун, Хуей Денг, Даоцзінь Фан, Мін Гун, Чен Го, Шаоцзюнь Го, Ляньчен Хань, На Лі, Шаовей Лі, Юань Лі, Футянь Лян, Цзінь Лінь, Хаоран Цянь, Хао Жун, Хун Су, Шію Ван, Юлінь Ву, Ю Сюй, Чон Ін, Цзяле Ю, Чень Чжа, Кайлі Чжан, Йон-Хен Хуо, Чао-Ян Лу, Чен-Жі Пен, Сяобо Чжу та Цзянь-Вей Пан, «Підготовка логічного магічного стану з точністю за межею дистиляційного порогу на надпровідному квантовому процесорі», Фізичні оглядові листи 131 21, 210603 (2023).

[3] Крейг Ґідні, Майкл Ньюман, Пітер Брукс і Коді Джонс, «Поверхневі коди з ярмом», arXiv: 2312.04522, (2023).

[4] Gyorgy P. Geher, Ophelia Crawford, and Earl T. Campbell, “Tangling schedules eames hardware connection hardware requirements for quantum error correction”, arXiv: 2307.10147, (2023).

[5] Нік С. Блант, Дьордь П. Гехер та Олександра Е. Мойлетт, «Компіляція простого хімічного застосування до примітивів квантової корекції помилок», Physical Review Research 6 1, 013325 (2024).

[6] Крейг Гідні, «Чистіші магічні стани за допомогою ін’єкції гачка», arXiv: 2302.12292, (2023).

[7] Майкл Е. Беверленд, Шилін Хуанг і Вадим Ключников, «Відмовостійкість каналів стабілізатора», arXiv: 2401.12017, (2024).

[8] György P. Gehér, Campbell McLauchlan, Earl T. Campbell, Alexandra E. Moylett, and Ophelia Crawford, “Error-corrected Hadamard gate simulated at the circuit level”, arXiv: 2312.11605, (2023).

[9] György P. Gehér, Ophelia Crawford та Earl T. Campbell, «Tangling Schedules Eases Hardware Connectivity Requirements for Quantum Error Correction», PRX Quantum 5 1, 010348 (2024).

Вищезазначені цитати від SAO / NASA ADS (останнє оновлення успішно 2024-04-09 03:49:08). Список може бути неповним, оскільки не всі видавці надають відповідні та повні дані про цитування.

On Служба, на яку посилається Crossref даних про цитування робіт не знайдено (остання спроба 2024-04-09 03:49:06).

Ця стаття опублікована в Quantum під Creative Commons Attribution 4.0 International (CC на 4.0) ліцензія. Авторське право залишається за оригінальними власниками авторських прав, такими як автори або їх установи.