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講演抄録/キーワード
講演名 2024-11-27 14:30
一般的ノイズに対する連続量量子計算の誤り耐性理論
松浦孝弥理研)・ニコラス メニクッチRMIT大)・山崎隼汰東大
抄録 (和) 近年、連続量量子系における誤り訂正符号がその高い自由度と特定のノイズに対する強い耐性によって注目を集めている。しかし、連続量系の誤り耐性の理論は未発達であり、連続量系に生じたノイズが論理量子ビットのどのようなノイズに変換されるかについての一般論が不在である。本研究で我々は、連続量の量子誤り訂正符号の一つであるGottesman-Kitaev-Preskill符号を用いた場合に、連続量量子系に生じるマルコフ的なノイズモデルが論理量子ビット上のマルコフ的なノイズモデルに変換されることを示し、ノイズ強度の明示的な上界を求めた。我々はこの結果と、マルコフ的なノイズに対する量子ビットの連接符号の閾値定理を組み合わせることによって、連続量系を用いた量子計算が一般的なマルコフノイズに対して誤り耐性閾値を持つことを示した。また、証明の過程で、連続量量子系において誤り耐性を保証するためには、系の局所的なエネルギーを低く保つ必要性があるという示唆を得た。 
(英) Continuous-variable (CV) quantum error-correcting code has acquired much attention for its flexibility and high tolerance against specific noise. However, the theory of fault tolerance in CV systems is premature and lacks general strategy to translate the noise in CV systems to the noise in logical qubits. In this work, we show that the Markovian-type noise on CV systems is translated into the Markovian-type noise on logical qubits through the Gottesman-Kitaev-Preskill code with an explicit upper bound on the noise strength. Combining this with the established threshold theorem of the concatenated code against Markovian-type noise, we show that the CV quantum computation has a fault-tolerant threshold against general Markovian-type noise. We also give a new insight into the fact that careful management of the energy of the state is required to achieve the fault tolerance in the CV system.
キーワード (和) 連続量系 / 量子計算 / 量子誤り訂正 / 量子誤り耐性 / Gottesman-Kitaev-Preskill符号 / / /  
(英) Continuous-variable system / Quantum computation / Quantum error correction / Quantum fault tolerance / Gottesman-Kitaev-Preskill code / / /  
文献情報 信学技報
資料番号  
発行日  
ISSN  
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研究会情報
研究会 QIT  
開催期間 2024-11-26 - 2024-11-28 
開催地(和) サンポートホール高松 
開催地(英) Sunport Hall Takamatsu 
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 2024-11-QIT 
本文の言語 日本語 
タイトル(和) 一般的ノイズに対する連続量量子計算の誤り耐性理論 
サブタイトル(和)  
タイトル(英) Fault-tolerance theory of continuous-variable quantum computation under general noise 
サブタイトル(英)  
キーワード(1)(和/英) 連続量系 / Continuous-variable system  
キーワード(2)(和/英) 量子計算 / Quantum computation  
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) 量子誤り耐性 / Quantum fault tolerance  
キーワード(5)(和/英) Gottesman-Kitaev-Preskill符号 / Gottesman-Kitaev-Preskill code  
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) 松浦 孝弥 / Takaya Matsuura / マツウラ タカヤ
第1著者 所属(和/英) 理化学研究所 (略称: 理研)
Institute of Physical and Chemical Research (略称: RIKEN)
第2著者 氏名(和/英/ヨミ) ニコラス メニクッチ / Nicolas Menicucci / ニコラス メニクッチ
第2著者 所属(和/英) ロイヤルメルボルン工科大学 (略称: RMIT大)
RMIT University (略称: RMIT)
第3著者 氏名(和/英/ヨミ) 山崎 隼汰 / Hayata Yamasaki /
第3著者 所属(和/英) 東京大学 (略称: 東大)
The University of Tokyo (略称: U-Tokyo)
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講演者 第1著者 
発表日時 2024-11-27 14:30:00 
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  


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