| 講演抄録／キーワード |
| 講演名 |
2024-05-29 09:30
補助量子ビットなしで実行できるBinomial符号を用いた量子誤り訂正の性能評価
○田中優来（中大）・森 雄一朗（産総研）・神宮裕汰（東京理科大）・山本 剛・山口愛子（NEC）・松崎雄一郎（中大） |
| 抄録 |
（和） |
Binomial 符号はボゾン系にエラー訂正能力を持つ論理量子ビットを埋め込むコードとして注目されている. しかし, Binomial 符号において単一量子ビット回転操作を実験により実装するのは難しく, これまでのアプローチでは補助量子ビットが必要であった. 我々は, Binomial 符号上での論理量子ビットの回転操作を, 補助量子ビットなしで実行できる手法を提案した. 具体的には, 非線形性を有する共振器に対して, 二周波のパラメトリックドライブを同時に印加することで, X 軸回転を実現できることを示した. また, 離調度を利用することで Z 軸回転も実現できる. 本講演では, 我々の提案した Binomial 符号を用いた量子誤り訂正の性能を, 数値計算で評価した結果を報告する. 光子損失によりデコヒーレンスを起こさせた状態に対して, エラー訂正を行った際の忠実度を計算した. その結果, エラー訂正中に新たに生じるノイズの影響を考慮に入れてもなお, エラー訂正前よりも忠実度が増加することが確認できた. この結果は本提案の有用性を示すものである. |
| （英） |
Great attention has been paid to binomial codes utilizing bosonic systems as logical qubits with error-correction capabilities. However, implementing single-qubit rotation operations on Binomial codes has proven challenging, requiring an ancillary qubit in previous approaches. In the last talk, we proposed a method for performing logical qubit rotation on Binomial codes without requiring an auxiliary qubit. Specifically, we explained how to implement X-axis rotations by simultaneously applying two-frequency parametric drives to resonators with nonlinearity. Furthermore, we showed that Z-axis rotations could be realized with the detuning. Due to the reduction of the need for the ancillary qubit, the proposed approach seemed to be advantageous for quantum computation in the NISQ era, where the number of qubits is limited. Here, we study the performance of quantum error correction utilizing our proposed Binomial code, evaluated through numerical simulations. We calculate the fidelity of error correction performed on states subjected to the single-photon loss modeled by master equations. Despite the influence of decoherence during error correction, we observe an increase in fidelity compared to pre-correction states. These results demonstrate the utility of our proposal. |
| キーワード |
（和） |
量子コンピュータ / ボゾン系 / 量子誤り訂正 / / / / / |
| （英） |
Quantum computation / bosonic systems / quantum error correction / / / / / |
| 文献情報 |
信学技報 |
| 資料番号 |
|
| 発行日 |
|
| ISSN |
|
| PDFダウンロード |
|
| 研究会情報 |
| 研究会 |
QIT |
| 開催期間 |
2024-05-28 - 2024-05-30 |
| 開催地（和） |
産総研つくば中央 |
| 開催地（英） |
AIST Tsukuba |
| テーマ（和） |
量子情報，一般 |
| テーマ（英） |
Quantum Information |
| 講演論文情報の詳細 |
| 申込み研究会 |
QIT |
| 会議コード |
2024-05-QIT |
| 本文の言語 |
日本語 |
| タイトル（和） |
補助量子ビットなしで実行できるBinomial符号を用いた量子誤り訂正の性能評価 |
| サブタイトル（和） |
|
| タイトル（英） |
Performance analysis of quantum error correction for the binomial code without ancillary qubits |
| サブタイトル（英） |
|
| キーワード(1)（和/英） |
量子コンピュータ / Quantum computation |
| キーワード(2)（和/英） |
ボゾン系 / bosonic systems |
| キーワード(3)（和/英） |
量子誤り訂正 / quantum error correction |
| キーワード(4)（和/英） |
/ |
| キーワード(5)（和/英） |
/ |
| キーワード(6)（和/英） |
/ |
| キーワード(7)（和/英） |
/ |
| キーワード(8)（和/英） |
/ |
| 第1著者 氏名（和/英/ヨミ） |
田中 優来 / Yuuki Tanaka / タナカ ユウキ |
| 第1著者 所属（和/英） |
中央大学 (略称： 中大)
Chuo University (略称： Chuo Univ.) |
| 第2著者 氏名（和/英/ヨミ） |
森 雄一朗 / Yuichiro Mori / モリ ユウイチロウ |
| 第2著者 所属（和/英） |
産業技術総合研究所 (略称： 産総研)
National Institute of Advanced Industrial Science and Technology (略称： AIST) |
| 第3著者 氏名（和/英/ヨミ） |
神宮 裕汰 / Yuta Shingu / シングウ ユウタ |
| 第3著者 所属（和/英） |
東京理科大学 (略称： 東京理科大)
Tokyo University of Science (略称： Tokyo Univ. of Sci.) |
| 第4著者 氏名（和/英/ヨミ） |
山本 剛 / Tsuyoshi Yamamoto / ヤマモト ツヨシ |
| 第4著者 所属（和/英） |
日本電気株式会社 (略称： NEC)
NEC Corporation (略称： NEC) |
| 第5著者 氏名（和/英/ヨミ） |
山口 愛子 / Aiko Yamaguchi / ヤマグチ アイコ |
| 第5著者 所属（和/英） |
日本電気株式会社 (略称： NEC)
NEC Corporation (略称： NEC) |
| 第6著者 氏名（和/英/ヨミ） |
松崎 雄一郎 / Yuichiro Matsuzaki / マツザキ ユウイチロウ |
| 第6著者 所属（和/英） |
中央大学 (略称： 中大)
Chuo University (略称： Chuo Univ.) |
| 第7著者 氏名（和/英/ヨミ） |
/ / |
| 第7著者 所属（和/英） |
(略称： )
(略称： ) |
| 第8著者 氏名（和/英/ヨミ） |
/ / |
| 第8著者 所属（和/英） |
(略称： )
(略称： ) |
| 第9著者 氏名（和/英/ヨミ） |
/ / |
| 第9著者 所属（和/英） |
(略称： )
(略称： ) |
| 第10著者 氏名（和/英/ヨミ） |
/ / |
| 第10著者 所属（和/英） |
(略称： )
(略称： ) |
| 第11著者 氏名（和/英/ヨミ） |
/ / |
| 第11著者 所属（和/英） |
(略称： )
(略称： ) |
| 第12著者 氏名（和/英/ヨミ） |
/ / |
| 第12著者 所属（和/英） |
(略称： )
(略称： ) |
| 第13著者 氏名（和/英/ヨミ） |
/ / |
| 第13著者 所属（和/英） |
(略称： )
(略称： ) |
| 第14著者 氏名（和/英/ヨミ） |
/ / |
| 第14著者 所属（和/英） |
(略称： )
(略称： ) |
| 第15著者 氏名（和/英/ヨミ） |
/ / |
| 第15著者 所属（和/英） |
(略称： )
(略称： ) |
| 第16著者 氏名（和/英/ヨミ） |
/ / |
| 第16著者 所属（和/英） |
(略称： )
(略称： ) |
| 第17著者 氏名（和/英/ヨミ） |
/ / |
| 第17著者 所属（和/英） |
(略称： )
(略称： ) |
| 第18著者 氏名（和/英/ヨミ） |
/ / |
| 第18著者 所属（和/英） |
(略称： )
(略称： ) |
| 第19著者 氏名（和/英/ヨミ） |
/ / |
| 第19著者 所属（和/英） |
(略称： )
(略称： ) |
| 第20著者 氏名（和/英/ヨミ） |
/ / |
| 第20著者 所属（和/英） |
(略称： )
(略称： ) |
| 第21著者 氏名（和/英/ヨミ） |
/ / |
| 第21著者 所属（和/英） |
(略称： )
(略称： ) |
| 第22著者 氏名（和/英/ヨミ） |
/ / |
| 第22著者 所属（和/英） |
(略称： )
(略称： ) |
| 第23著者 氏名（和/英/ヨミ） |
/ / |
| 第23著者 所属（和/英） |
(略称： )
(略称： ) |
| 第24著者 氏名（和/英/ヨミ） |
/ / |
| 第24著者 所属（和/英） |
(略称： )
(略称： ) |
| 第25著者 氏名（和/英/ヨミ） |
/ / |
| 第25著者 所属（和/英） |
(略称： )
(略称： ) |
| 第26著者 氏名（和/英/ヨミ） |
/ / |
| 第26著者 所属（和/英） |
(略称： )
(略称： ) |
| 第27著者 氏名（和/英/ヨミ） |
/ / |
| 第27著者 所属（和/英） |
(略称： )
(略称： ) |
| 第28著者 氏名（和/英/ヨミ） |
/ / |
| 第28著者 所属（和/英） |
(略称： )
(略称： ) |
| 第29著者 氏名（和/英/ヨミ） |
/ / |
| 第29著者 所属（和/英） |
(略称： )
(略称： ) |
| 第30著者 氏名（和/英/ヨミ） |
/ / |
| 第30著者 所属（和/英） |
(略称： )
(略称： ) |
| 第31著者 氏名（和/英/ヨミ） |
/ / |
| 第31著者 所属（和/英） |
(略称： )
(略称： ) |
| 第32著者 氏名（和/英/ヨミ） |
/ / |
| 第32著者 所属（和/英） |
(略称： )
(略称： ) |
| 第33著者 氏名（和/英/ヨミ） |
/ / |
| 第33著者 所属（和/英） |
(略称： )
(略称： ) |
| 第34著者 氏名（和/英/ヨミ） |
/ / |
| 第34著者 所属（和/英） |
(略称： )
(略称： ) |
| 第35著者 氏名（和/英/ヨミ） |
/ / |
| 第35著者 所属（和/英） |
(略称： )
(略称： ) |
| 第36著者 氏名（和/英/ヨミ） |
/ / |
| 第36著者 所属（和/英） |
(略称： )
(略称： ) |
| 講演者 |
第1著者 |
| 発表日時 |
2024-05-29 09:30:00 |
| 発表時間 |
20分 |
| 申込先研究会 |
QIT |
| 資料番号 |
|
| 巻番号（vol） |
vol. |
| 号番号（no） |
|
| ページ範囲 |
|
| ページ数 |
|
| 発行日 |
|
|