Measurement-Free Code-Switching Protocol for Low-Overhead Quantum Computation Using Permutation-Invariant Codes
Notice bibliographique
Résumé
Transversal gates on quantum error correction codes have been a promising approach for fault-tolerant quantum computing, but are limited by the Eastin-Knill no-go theorem. Existing solutions such as gate teleportation and magic state distillation are resource-intensive. We present a measurement-free code-switching protocol for universal quantum computation, switching between a stabilizer code for transversal Clifford gates and a permutation-invariant (PI) code for transversal non-Clifford gates that are logical <a:math xmlns:a="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"> <a:mi>Z</a:mi> </a:math> rotations for any rational multiple of <c:math xmlns:c="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"> <c:mi>π</c:mi> </c:math> . The novel non-Clifford gates enabled by this code-switching protocol provide for a lower gate count implementation of a universal gate set relative to the Clifford + <e:math xmlns:e="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"> <e:mi>T</e:mi> </e:math> gate set. To achieve this, we present a protocol for performing controlled- gates between the codes using near-term quantum control operations that employ a catalytic bosonic mode. We also present a new class of PI codes with tunable code distance, supporting transversal non-Clifford gates, and demonstrate their reduced gate count overhead relative to a comparable stabilizer code to stabilizer code-switching scheme.
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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 | 0,002 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,001 |
| Études des sciences et des technologies | 0,001 | 0,000 |
| Communication savante | 0,001 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,001 | 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 ».