Google Quantum AI, Σάντα Μπάρμπαρα, Καλιφόρνια 93117, ΗΠΑ
Βρείτε αυτό το άρθρο ενδιαφέρουσα ή θέλετε να συζητήσετε; Scite ή αφήστε ένα σχόλιο για το SciRate.
Περίληψη
Σε αυτό το άρθρο, παρουσιάζω έναν τρόπο μεταγλώττισης του κώδικα επιφανείας σε μετρήσεις ισοτιμίας δύο σωμάτων ("μετρήσεις ζεύγους"), όπου οι μετρήσεις ζεύγους εκτείνονται κατά μήκος των άκρων ενός πενταγωνικού πλακιδίου του Καΐρου. Το κύκλωμα που προκύπτει βελτιώνεται σε σχέση με την προηγούμενη εργασία των Chao et al. χρησιμοποιώντας λιγότερα ζεύγη μετρήσεων ανά μέτρηση σταθεροποιητή τεσσάρων σωμάτων (5 αντί για 6) και λιγότερα χρονικά βήματα ανά γύρο μέτρησης σταθεροποιητή (6 αντί για 10). Χρησιμοποιώντας τη δειγματοληψία Monte Carlo, δείχνω ότι αυτές οι βελτιώσεις αυξάνουν το όριο του κώδικα επιφάνειας κατά τη μεταγλώττιση σε μετρήσεις ζευγών από $περίπου 0.2%$ σε $περίπου 0.4%$, και επίσης ότι βελτιώνουν το αποτύπωμα teraquop σε μια φυσική πύλη $0.1%$ ποσοστό σφάλματος από $approx6000$ qubits έως $approx3000$ qubits. Ωστόσο, δείχνω επίσης ότι το αποτύπωμα teraquop της κατασκευής των Chao et al βελτιώνεται πιο γρήγορα από το δικό μου καθώς μειώνεται το ποσοστό φυσικού σφάλματος και είναι πιθανώς καλύτερο κάτω από ένα ποσοστό σφάλματος φυσικής πύλης $περίπου 0.03%$ (λόγω αμφίδρομων σφαλμάτων αγκίστρου στην κατασκευή μου ). Συγκρίνω επίσης με τον επίπεδο κώδικα κηρήθρας, δείχνοντας ότι παρόλο που αυτή η εργασία μειώνει αισθητά το χάσμα μεταξύ του κώδικα επιφάνειας και του κώδικα κηρήθρας (κατά τη μεταγλώττιση σε μετρήσεις ζευγών), ο κώδικας κηρήθρας εξακολουθεί να είναι πιο αποτελεσματικός (όριο $περίπου 0.8%$, αποτύπωμα teraquop στα 0.1%$ των $περίπου 1000$).
Επιλεγμένη εικόνα: Ένα πενταγωνικό πλακάκι που επικαλύπτεται πάνω από έναν κώδικα επιφάνειας, που δείχνει τις συνδέσεις qubit που χρησιμοποιούνται από την κατασκευή στο χαρτί για την εφαρμογή ενός κώδικα επιφάνειας.
Δημοφιλή περίληψη
► Δεδομένα BibTeX
► Αναφορές
[1] Miriam Backens, Simon Perdrix και Quanlong Wang. Ένας απλοποιημένος σταθεροποιητής ZX-λογισμός. Electronic Proceedings in Theoretical Computer Science, 236: 1–20, Ιανουάριος 2017. 10.4204/eptcs.236.1. URL https://doi.org/10.4204/eptcs.236.1.
https: / / doi.org/ 10.4204 / eptcs.236.1
[2] Rui Chao, Michael E Beverland, Nicolas Delfosse και Jeongwan Haah. Βελτιστοποίηση του σχεδιασμού του επιφανειακού κώδικα για qubit που βασίζονται σε majorana. Quantum, 4: 352, 2020. 10.22331 / q-2020-10-28-352.
https://doi.org/10.22331/q-2020-10-28-352
[3] Bob Coecke και Ross Duncan. Αλληλεπιδρώντα κβαντικά παρατηρήσιμα: κατηγορική άλγεβρα και διαγράμματα. New Journal of Physics, 13 (4): 043016, 2011. 10.1088/1367-2630/13/4/043016.
https://doi.org/10.1088/1367-2630/13/4/043016
[4] Bob Coecke και Aleks Kissinger. Απεικόνιση κβαντικών διεργασιών. Cambridge University Press, 2017.
[5] Ο Niel de Beaudrap και ο Dominic Horsman. Ο λογισμός ZX είναι μια γλώσσα για χειρουργική πλέγματος επιφανειακού κώδικα. Quantum, 4: 218, Ιανουάριος 2020. 10.22331/q-2020-01-09-218. URL https://doi.org/10.22331/q-2020-01-09-218.
https://doi.org/10.22331/q-2020-01-09-218
[6] Nicolas Delfosse και Naomi H Nickerson. Σχεδόν γραμμικός αλγόριθμος αποκωδικοποίησης χρόνου για τοπολογικούς κώδικες. Quantum, 5: 595, 2021. 10.22331/q-2021-12-02-595.
https://doi.org/10.22331/q-2021-12-02-595
[7] AG Fowler, M. Mariantoni, JM Martinis και AN Cleland. Κωδικοί επιφάνειας: Προς πρακτικούς κβαντικούς υπολογισμούς μεγάλης κλίμακας. Phys. Rev. A, 86: 032324, 2012. 10.1103/PhysRevA.86.032324. arXiv: 1208.0928.
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevA.86.032324
arXiv: 1208.0928
[8] Κρεγκ Γκίντνεϊ. Stim: ένας γρήγορος προσομοιωτής κυκλώματος σταθεροποιητή. Quantum, 5: 497, Ιούλιος 2021. ISSN 2521-327X. 10.22331/q-2021-07-06-497.
https://doi.org/10.22331/q-2021-07-06-497
[9] Κρεγκ Γκίντνεϊ. Δεδομένα για "A Pair Measurement Surface Code on Pentagons", Ιούνιος 2022α. URL https://doi.org/10.5281/zenodo.6626417.
https: / / doi.org/ 10.5281 / zenodo.6626417
[10] Κρεγκ Γκίντνεϊ. Πηγαίος κώδικας Sinter στο github. https://github.com/quantumlib/Stim/tree/main/glue/sample, 2022β.
https://github.com/quantumlib/Stim/tree/main/glue/sample
[11] Craig Gidney και Michael Newman. Συγκριτική αξιολόγηση του επίπεδου κώδικα κηρήθρας. arXiv προεκτύπωση arXiv:2202.11845, 2022. 10.48550/arXiv.2202.11845.
https://doi.org/10.48550/arXiv.2202.11845
arXiv: 2202.11845
[12] Craig Gidney, Michael Newman, Austin Fowler και Michael Broughton. Μια ανεκτική σε σφάλματα μνήμη κηρήθρας. Quantum, 5: 605, 2021. 10.22331/q-2021-12-20-605.
https://doi.org/10.22331/q-2021-12-20-605
[13] Matthew B Hastings και Jeongwan Haah. Λογικά qubits που δημιουργούνται δυναμικά. Quantum, 5: 564, 2021. 10.22331/q-2021-10-19-564.
https://doi.org/10.22331/q-2021-10-19-564
[14] Clare Horsman, Austin G Fowler, Simon Devitt και Rodney Van Meter. Κβαντικός υπολογιστής επιφανειακού κώδικα με χειρουργική επέμβαση πλέγματος. New Journal of Physics, 14 (12): 123011, 2012. 10.1088 / 1367-2630 / 14/12/123011.
https://doi.org/10.1088/1367-2630/14/12/123011
[15] Adam Paetznick, Christina Knapp, Nicolas Delfosse, Bela Bauer, Jeongwan Haah, Matthew B Hastings και Marcus P da Silva. Απόδοση επίπεδων κωδίκων floquet με qubits βασισμένα σε majorana. arXiv προεκτύπωση arXiv:2202.11829, 2022. 10.48550/arXiv.2202.11829.
https://doi.org/10.48550/arXiv.2202.11829
arXiv: 2202.11829
[16] Βικιπαίδεια. Πεντάγωνο πλακάκι Καΐρου — Wikipedia, η ελεύθερη εγκυκλοπαίδεια. https://en.wikipedia.org/wiki/Cairo_pentagonal_tiling, 2022. [Διαδικτυακό; πρόσβαση 4-Ιουνίου-2022].
https://en.wikipedia.org/wiki/Cairo_pentagonal_tiling
Αναφέρεται από
[1] David Aasen, Jeongwan Haah, Zhi Li και Roger SK Mong, "Measurement Quantum Cellular Automata and Anomaliies in Floquet Codes", arXiv: 2304.01277, (2023).
[2] Oscar Higgott και Nikolas P. Breuckmann, «Κατασκευές και απόδοση υπερβολικών και ημι-υπερβολικών κωδικών Floquet», arXiv: 2308.03750, (2023).
[3] Hector Bombin, Chris Dawson, Terry Farrelly, Yehua Liu, Naomi Nickerson, Mihir Pant, Fernando Pastawski και Sam Roberts, “Fault-tolerant complexes”. arXiv: 2308.07844, (2023).
[4] Matt McEwen, Dave Bacon και Craig Gidney, «Χαλαρωτικές απαιτήσεις υλικού για κυκλώματα κώδικα επιφανειών με χρήση χρονικής δυναμικής», arXiv: 2302.02192, (2023).
[5] Alex Townsend-Teague, Julio Magdalena de la Fuente και Markus Kesselring, «Floquetifying the Color Code», arXiv: 2307.11136, (2023).
[6] Matthew J. Reagor, Thomas C. Bohdanowicz, David Rodriguez Perez, Eyob A. Sete και William J. Zeng, «Πύλες ελέγχου ισοτιμίας βελτιστοποιημένου υλικού για υπεραγώγιμους επιφανειακούς κώδικες». arXiv: 2211.06382, (2022).
[7] Andreas Bauer, «Διαδικασίες διόρθωσης τοπολογικών σφαλμάτων από ολοκληρώματα μονοπατιών σταθερού σημείου», arXiv: 2303.16405, (2023).
[8] Jiaxin Huang, Sarah Meng Li, Lia Yeh, Aleks Kissinger, Michele Mosca και Michael Vasmer, “Graphical CSS Code Transformation Using ZX Calculus”, arXiv: 2307.02437, (2023).
[9] Hector Bombin, Daniel Litinski, Naomi Nickerson, Fernando Pastawski και Sam Roberts, “Unifying flavors of fault tolerance with the ZX calculus”, arXiv: 2303.08829, (2023).
[10] Nicolas Delfosse και Adam Paetznick, «Χωροχρονικοί κώδικες των κυκλωμάτων του Κλίφορντ», arXiv: 2304.05943, (2023).
[11] Tuomas Laakkonen, Konstantinos Meichanetzidis, and John van de Wetering, “Picturing Counting Reductions with the ZH-Calculus”, arXiv: 2304.02524, (2023).
[12] Nicolas Delfosse και Adam Paetznick, «Προομοίωση θορυβωδών κυκλωμάτων Clifford χωρίς διάδοση σφαλμάτων», arXiv: 2309.15345, (2023).
[13] Linnea Grans-Samuelsson, Ryan V. Mishmash, David Aasen, Christina Knapp, Bela Bauer, Brad Lackey, Marcus P. da Silva και Parsa Bonderson, "Improved Pairwise Measurement-Based Surface Code". arXiv: 2310.12981, (2023).
Οι παραπάνω αναφορές είναι από SAO / NASA ADS (τελευταία ενημέρωση επιτυχώς 2023-10-25 14:55:38). Η λίστα μπορεί να είναι ελλιπής, καθώς δεν παρέχουν όλοι οι εκδότες τα κατάλληλα και πλήρη στοιχεία αναφοράς.
Δεν ήταν δυνατή η λήψη Crossref αναφερόμενα δεδομένα κατά την τελευταία προσπάθεια 2023-10-25 14:55:36: Δεν ήταν δυνατή η λήψη των αναφερόμενων δεδομένων για το 10.22331 / q-2023-10-25-1156 από την Crossref. Αυτό είναι φυσιολογικό αν το DOI καταχωρήθηκε πρόσφατα.
Αυτό το Βιβλίο δημοσιεύεται στο Quantum στο πλαίσιο του Creative Commons Attribution 4.0 Διεθνής (CC BY 4.0) άδεια. Τα πνευματικά δικαιώματα παραμένουν στους κατόχους των πρωτότυπων δικαιωμάτων πνευματικής ιδιοκτησίας όπως οι δημιουργοί ή τα ιδρύματά τους
- SEO Powered Content & PR Distribution. Ενισχύστε σήμερα.
- PlatoData.Network Vertical Generative Ai. Ενδυναμώστε τον εαυτό σας. Πρόσβαση εδώ.
- PlatoAiStream. Web3 Intelligence. Ενισχύθηκε η γνώση. Πρόσβαση εδώ.
- PlatoESG. Ανθρακας, Cleantech, Ενέργεια, Περιβάλλον, Ηλιακός, Διαχείριση των αποβλήτων. Πρόσβαση εδώ.
- PlatoHealth. Ευφυΐα βιοτεχνολογίας και κλινικών δοκιμών. Πρόσβαση εδώ.
- πηγή: https://quantum-journal.org/papers/q-2023-10-25-1156/
