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Resumen
En este artículo, reduje el costo de la medición e inicialización de la base Y en el código de superficie en casi un orden de magnitud. La fusión de defectos de torsión en diagonal a través del parche de código de superficie alcanza la base Y en $lfloor d/2 rfloor + 2$ rondas, sin salir del cuadro delimitador del parche y sin reducir la distancia del código. Utilizo el muestreo Monte Carlo para comparar el rendimiento de la construcción bajo el ruido del circuito y para analizar la distribución de errores lógicos. La medición barata de la base Y in situ reduce el costo de las puertas S y las fábricas de estados mágicos, y desbloquea la tomografía de medición de Pauli de qubits de código de superficie en hardware con espacio limitado.
Imagen destacada: Una progresión histórica de diagramas de defectos que muestra cómo el costo de alcanzar la base del código de superficie Y ha mejorado dramáticamente con el tiempo.
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► referencias
[ 1 ] Panos Aliferis, Daniel Gottesman y John Preskill, “Umbral de precisión cuántica para códigos concatenados de distancia 3” preimpresión de arXiv 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 y Andreas Wallraff, “Detección de errores cuánticos repetidos en un código de superficie” 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 y Sam Roberts, “Bloques lógicos para la computación cuántica topológica tolerante a fallas” preimpresión de arXiv arXiv:2112.12160 (2021).
https:///doi.org/10.48550/arXiv.2112.12160
[ 4 ] Benjamin J Brown, Katharina Laubscher, Markus S Kesselring y James R Wootton, “Hacer agujeros y cortar esquinas para lograr puertas Clifford con el código de superficie” Physical Review X 7, 021029 (2017).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevX.7.021029
[ 5 ] Christopher Chamberland y Earl T Campbell “Computación cuántica universal con cirugía de celosía codificada temporalmente y sin torsión” PRX Quantum 3, 010331 (2022).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PRXQuantum.3.010331
[ 6 ] Austin G Fowler y Simon J Devitt “Un puente para reducir la computación cuántica aérea” preimpresión de arXiv arXiv:1209.0510 (2012).
https:///doi.org/10.48550/arXiv.1209.0510
[ 7 ] Austin G Fowler y Craig Gidney “Computación cuántica de bajo costo mediante cirugía de celosía” preimpresión de arXiv arXiv:1808.06709 (2018).
https:///doi.org/10.48550/arXiv.1808.06709
[ 8 ] AG Fowler, M. Mariantoni, JM Martinis y AN Cleland, "Códigos de superficie: hacia la computación cuántica práctica a gran escala" Phys. Rev.A 86, 032324 (2012) arXiv:1208.0928.
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevA.86.032324
[ 9 ] Daniel Gottesman e Isaac L Chuang "Demostración de la viabilidad de la computación cuántica universal mediante teletransportación y operaciones de un solo qubit" Nature 402, 390 (1999).
https: / / doi.org/ 10.1038 / 46503
[ 10 ] Craig Gidney y Martin Ekerå “Cómo factorizar enteros RSA de 2048 bits en 8 horas utilizando 20 millones de qubits ruidosos” Quantum 5, 433 (2021).
https://doi.org/10.22331/q-2021-04-15-433
[ 11 ] Craig Gidney y Austin Fowler “Una puerta S de código de superficie ligeramente más pequeña” preimpresión de arXiv arXiv:1708.00054 (2017).
https:///doi.org/10.48550/arXiv.1708.00054
[ 12 ] Craig Gidney y Austin G Fowler “Fábricas de estados mágicos eficientes con una transformación catalizada de CCZ a 2T” Quantum 3, 135 (2019).
https://doi.org/10.22331/q-2019-04-30-135
[ 13 ] Craig Gidney, Michael Newman, Austin Fowler y Michael Broughton, "Una memoria de panal tolerante a fallas" Quantum 5, 605 (2021).
https://doi.org/10.22331/q-2021-12-20-605
[ 14 ] Craig Gidney “Stim: un simulador de circuito estabilizador rápido” Quantum 5, 497 (2021).
https://doi.org/10.22331/q-2021-07-06-497
[ 15 ] Craig Gidney “Experimentos de estabilidad: el dualismo pasado por alto en los experimentos de memoria” Quantum 6, 786 (2022).
https://doi.org/10.22331/q-2022-08-24-786
[ 16 ] Craig Gidney “Datos para el” acceso local a la base del código Y de superficie “” Zenodo (2023).
https: / / doi.org/ 10.5281 / zenodo.7487893
[ 17 ] Thomas Häner, Samuel Jaques, Michael Naehrig, Martin Roetteler y Mathias Soeken, “Circuitos cuánticos mejorados para logaritmos discretos de curva elíptica” Criptografía poscuántica: 11.ª conferencia internacional, PQCrypto 2020, París, Francia, 15 al 17 de abril de 2020, Actas 12100, 425 (2020).
https://doi.org/10.1007/978-3-030-44223-1_23
[ 18 ] Clare Horsman, Austin G Fowler, Simon Devitt y Rodney Van Meter, "Cómputo cuántico de código de superficie mediante cirugía de celosía" New Journal of Physics 14, 123011 (2012).
https://doi.org/10.1088/1367-2630/14/12/123011
[ 19 ] Aleksander Kubica, Beni Yoshida y Fernando Pastawski, “Desplegando el código de colores” New Journal of Physics 17, 083026 (2015).
https://doi.org/10.1088/1367-2630/17/8/083026
[ 20 ] Daniel Litinski “Un juego de códigos de superficie: computación cuántica a gran escala con cirugía de celosía” preimpresión de arXiv arXiv:1808.02892 (2018).
[ 21 ] Matt McEwen, Dave Bacon y Craig Gidney, “Requisitos de hardware relajantes para circuitos de código de superficie que utilizan dinámica del tiempo” (2023).
https:///doi.org/10.48550/ARXIV.2302.02192
https: / / arxiv.org/ abs / 2302.02192
[ 22 ] Jonathan E Moussa “Puertas transversales de Clifford en códigos de superficie plegada” Physical Review A 94, 042316 (2016).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevA.94.042316
[ 23 ] Brett Victor “Medios para pensar lo impensable” (2013) [En línea; consultado el 12 de diciembre de 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 y Zhang Jiang, “Supresión exponencial de errores de inversión de bits o de fase con corrección repetitiva de errores cuánticos” 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 y Jian-Wei Pan, “Realización de un código de superficie de corrección de errores con qubits superconductores” Physical Review Letters 129 (2022) .
https: / / doi.org/ 10.1103 / physrevlett.129.030501
Citado por
[1] Jiaxuan Zhang, Yu-Chun Wu y Guo-Ping Guo, "Facilitando la computación cuántica práctica tolerante a fallas basada en códigos de color", 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 y Jian-Wei Pan, "Preparación del estado mágico lógico con fidelidad más allá del umbral de destilación en un procesador cuántico superconductor", Cartas de revisión física 131 21, 210603 (2023).
[3] Craig Gidney, Michael Newman, Peter Brooks y Cody Jones, "Códigos de superficie unidos", arXiv: 2312.04522, (2023).
[4] Gyorgy P. Geher, Ophelia Crawford y Earl T. Campbell, "Los cronogramas enredados facilitan los requisitos de conectividad de hardware para la corrección de errores cuánticos", arXiv: 2307.10147, (2023).
[5] Nick S. Blunt, György P. Gehér y Alexandra E. Moylett, “Recopilación de una aplicación química simple a primitivas de corrección de errores cuánticos”, Investigación de revisión física 6 1, 013325 (2024).
[6] Craig Gidney, "Estados mágicos más limpios con inyección de gancho", arXiv: 2302.12292, (2023).
[7] Michael E. Beverland, Shilin Huang y Vadym Kliuchnikov, “Tolerancia a fallos de canales estabilizadores”, arXiv: 2401.12017, (2024).
[8] György P. Gehér, Campbell McLauchlan, Earl T. Campbell, Alexandra E. Moylett y Ophelia Crawford, “Puerta de Hadamard con corrección de errores simulada a nivel de circuito”, arXiv: 2312.11605, (2023).
[9] György P. Gehér, Ophelia Crawford y Earl T. Campbell, "Los horarios enredados facilitan los requisitos de conectividad de hardware para la corrección de errores cuánticos", PRX Cuántico 5 1, 010348 (2024).
Las citas anteriores son de ANUNCIOS SAO / NASA (última actualización exitosa 2024-04-08 15:48:42). La lista puede estar incompleta ya que no todos los editores proporcionan datos de citas adecuados y completos.
No se pudo recuperar Crossref citado por datos durante el último intento 2024-04-08 15:48:41: No se pudieron obtener los datos citados por 10.22331 / q-2024-04-08-1310 de Crossref. Esto es normal si el DOI se registró recientemente.
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- Fuente: https://quantum-journal.org/papers/q-2024-04-08-1310/
