Fault-tolerant conversion between adjacent Reed–Muller quantum codes based on gauge fixing
Notice bibliographique
Résumé
Abstract We design forward and backward fault-tolerant conversion circuits, which convert between the Steane code and the 15-qubit Reed–Muller quantum code so as to provide a universal transversal gate set. In our method, only seven out of a total 14 code stabilizers need to be measured, and we further enhance the circuit by simplifying some stabilizers; thus, we need only to measure eight weight-4 stabilizers for one round of forward conversion and seven weight-4 stabilizers for one round of backward conversion. For conversion, we treat random single-qubit errors and their influence on syndromes of gauge operators, and our novel single-step process enables more efficient fault-tolerant conversion between these two codes. We make our method quite general by showing how to convert between any two adjacent Reed–Muller quantum codes <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" overflow="scroll"> <mml:mstyle displaystyle="false"> <mml:mover accent="true"> <mml:mrow> <mml:mtext mathvariant="sans-serif">RM</mml:mtext> </mml:mrow> <mml:mo>¯</mml:mo> </mml:mover> <mml:mo stretchy="false">(</mml:mo> <mml:mn>1</mml:mn> <mml:mo>,</mml:mo> <mml:mi>m</mml:mi> <mml:mo stretchy="false">)</mml:mo> </mml:mstyle> </mml:math> and <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" overflow="scroll"> <mml:mstyle displaystyle="false"> <mml:mover accent="true"> <mml:mrow> <mml:mtext mathvariant="sans-serif">RM</mml:mtext> </mml:mrow> <mml:mo>¯</mml:mo> </mml:mover> <mml:mrow> <mml:mo>(</mml:mo> <mml:mn>1</mml:mn> <mml:mo>,</mml:mo> <mml:mi>m</mml:mi> <mml:mo>+</mml:mo> <mml:mn>1</mml:mn> <mml:mo>)</mml:mo> </mml:mrow> </mml:mstyle> </mml:math> , for which we need only measure stabilizers whose number scales linearly with <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" overflow="scroll"> <mml:mstyle displaystyle="false"> <mml:mi>m</mml:mi> </mml:mstyle> </mml:math> rather than exponentially with <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" overflow="scroll"> <mml:mstyle displaystyle="false"> <mml:mi>m</mml:mi> </mml:mstyle> </mml:math> obtained in previous work. We provide the explicit mathematical expression for the necessary stabilizers and the concomitant resources required.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction distillée sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Apprise à partir de 10 348 étiquettes directes de Codex et de 10 348 étiquettes directes de Gemma. Le mode candidate est l'union des têtes enseignantes seuillées; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont ni des étiquettes humaines ni des étiquettes directes de modèles de pointe.
Scores Codex et Gemma par catégorie
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,001 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,001 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,000 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule tête enseignante, pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».