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Enregistrement W4392270687 · doi:10.1103/physrevresearch.6.023247

Flying-cat parity checks for quantum error correction

2024· preprint· en· W4392270687 sur OpenAlexafffund
Z. M. McIntyre, W. A. Coish

Notice bibliographique

RevuePhysical Review Research · 2024
Typepreprint
Langueen
DomaineComputer Science
ThématiqueQuantum Computing Algorithms and Architecture
Établissements canadiensMcGill University
Organismes subventionnairesFonds de recherche du Québec – Nature et technologiesNatural Sciences and Engineering Research Council of Canada
Mots-clésParity (physics)Computer scienceQuantumError detection and correctionArithmeticMathematicsAlgorithmPhysicsQuantum mechanics

Résumé

récupéré en direct d'OpenAlex

Long range, multiqubit parity checks have applications in both quantum error correction and measurement-based entanglement generation. Such parity checks could be performed using qubit-state-dependent phase shifts on propagating pulses of light described by coherent states <a:math xmlns:a="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"><a:mrow><a:mo>|</a:mo><a:mi>α</a:mi><a:mo>〉</a:mo></a:mrow></a:math> of the electromagnetic field. We consider “flying-cat” parity checks based on an entangling operation that is quantum nondemolition for Schrödinger's cat states <b:math xmlns:b="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"><b:mrow><b:mrow><b:mo>|</b:mo><b:mi>α</b:mi><b:mo>〉</b:mo></b:mrow><b:mo>±</b:mo><b:mrow><b:mo>|</b:mo><b:mrow><b:mo>−</b:mo><b:mi>α</b:mi></b:mrow><b:mo>〉</b:mo></b:mrow></b:mrow></b:math>. This operation encodes parity information in the phase of maximally distinguishable coherent states <c:math xmlns:c="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"><c:mrow><c:mo>|</c:mo><c:mrow><c:mo>±</c:mo><c:mi>α</c:mi></c:mrow><c:mo>〉</c:mo></c:mrow></c:math>, which can be read out using a phase-sensitive measurement of the electromagnetic field. In contrast to many implementations, where single-qubit errors and measurement errors can be treated as independent, photon loss during flying-cat parity checks introduces errors on physical qubits at a rate that is anticorrelated with the probability for measurement errors. We analyze this trade-off for three-qubit parity checks, which are a requirement for universal fault-tolerant quantum computing with the subsystem surface code. We further show how a six-qubit entangled “tetrahedron” state can be prepared using these three-qubit parity checks. The tetrahedron state can be used as a resource for controlled quantum teleportation of a two-qubit state or as a source of shared randomness with potential applications in three-party quantum key distribution. Finally, we provide conditions for performing high-quality flying-cat parity checks in a state-of-the-art circuit QED architecture, accounting for qubit decoherence, internal cavity losses, and finite-duration pulses, in addition to transmission losses. Published by the American Physical Society 2024

Récupéré en direct depuis OpenAlex et désinversé. Les résumés ne sont pas conservés dans cette base de données : les index inversés représentent 8,6 Go des 9,3 Go de texte de la base, et le serveur dispose de 13 Go libres.

Comment cette classification a été obtenuedéplier

Prédiction distillée sur la base complète

Imitation des enseignants

Ni 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.

score de la tête « metaresearch » (Codex)0,003
score de la tête « metaresearch » (Gemma)0,001
Version: codex-gemma-dda1882f352aStatut de validation: machine_predicted_unvalidated
Catégories candidatesMéta-épidémiologie (sens strict), Intégrité de la recherche
Catégories consensuellesaucune
DomaineSignal candidat: aucune · Signal consensuel: aucune
Devis d'étudeSignal candidat: Autre devis · Signal consensuel: aucune
GenreSignal candidat: Empirique · Signal consensuel: aucune
Score de désaccord entre enseignants0,853
Score d'incertitude au seuil1,000

Scores Codex et Gemma par catégorie

CatégorieCodexGemma
Métarecherche0,0030,001
Méta-épidémiologie (sens strict)0,0000,000
Méta-épidémiologie (sens large)0,0010,001
Bibliométrie0,0000,001
Études des sciences et des technologies0,0010,000
Communication savante0,0010,000
Science ouverte0,0030,006
Intégrité de la recherche0,0000,003
Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger)0,0000,000

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.

Tête enseignante Opus0,123
Tête enseignante GPT0,458
Écart entre enseignants0,335 · la distance entre les deux têtes enseignantes sur ce seul travail
Statut de validationscore_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 découle

Classification

machine, non validée

Prédiction automatique; un appel candidat d’une seule tête enseignante, pas un consensus.

Devis d'étudeAutre devis
Domainenon disponible
GenreEmpirique

Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».

En bref

Citations3
Publié2024
Routes d'admission2
Résumé présentoui

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