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| 講演抄録／キーワード | ||
| 講演名 | 2026-01-15 10:25 双曲空間における周期駆動型の量子誤り訂正符号 ○小沢英之・工藤 勇・竹内勇貴・吉田 剛（三菱電機）  CS2025-61 |
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| 抄録 | （和） | 量子中継網や量子伴配送などの量子ネットワークでは，高損失・ノイズ下でも有限の符号化率かつ十分なスループットで動作する符号が求められている．その実現に向け，効率的に量子誤りを訂正する量子誤り訂正（Quantum Error Correction）がエンドツーエンド性能の確保に貢献すると期待されている．さらに量子系では複製不可能性（no-cloning theorem）や観測により状態が破壊される等の性質のために量子ビット情報を直接読み取ることができず，補助量子ビットを介したスタビライザ（シンドローム）測定に依存するため，多数の相互作用を反復適用せざるを得ず，量子回路の深さが増大し実装コストが高くなりやすいという課題がある．本研究は， 周期駆動（Floquet）型の量子誤り訂正符号として，双曲タイル {????, 3} の 3 彩色構造に基づく Hyperbolic Color Floquet 符号を提案する．Pauli 2 体 XX/ZZ 測定によって「グラフエッジ型」のシンドロームを生じ，最小重み完全マッチング型のデコーダによって高効率に復号が可能となる．また，双曲幾何の性質により （漸近的に） 有限の符号化率 ????/???? = O（1）（例：双曲タイル {8, 3} において 1/8）を達成し，回路レベル独立 Pauli ノイズ下の数値実験では符号サイズ増大に伴う論理誤り率が低下する結果を得た．これらの結果は，有限の符号化率と低遅延な復号の両立を実現しており，量子ネットワークにおける QEC 運用の実現に向けた重要な一歩となる． |
| （英） | In quantum networks, such as quantum repeater networks and long-distance QKD/distributed synchronization, there is a need for technologies that can operate with high throughput and low latency even under high loss and noise. To this end,efficient quantum error correction is expected to help ensure end-to-end performance. Furthermore, because of the no-cloning theorem and destructive measurement, qubit information cannot be read out directly; instead, one must rely on stabilizer (syndrome) measurements mediated by ancillary qubits. This necessitates repeatedly applying numerous interactions (high-weight parity checks), which increases circuit depth and raises implementation cost. This work proposes a Floquet quantum error correcting code, the hyperbolic color Floquet code, based on the 3-colorable structure of the hyperbolic tiling {????, 3}. Low-weight Pauli two-body XX/ZZ measurements generate ”graph-edge” syndromes, enabling highly efficient decoding via minimum-weight perfect matching. Due to properties of hyperbolic geometry, the code achieves a finite coding rate ????/???? = O (1) (e.g., 1/8 for the {8, 3} tiling), and numerical experiments under circuit-level independent Pauli noise show that the logical error rate decreases as the code size increases. These results indicate the feasibility of combining low-weight, simple measurements with low-latency, high-throughput decoding, marking an important step toward practical QEC operation in quantum networks. | |
| キーワード | （和） | 量子誤り訂正 / 双曲空間 / 最小重み完全マッチング / Floquet 符号 / / / / |
| （英） | quantum error correction / hyperbolic tilings / minimum-weight matching / Floquet codes / / / / | |
| 文献情報 | 信学技報, vol. 125, no. 315, CS2025-61, pp. 17-22, 2026年1月. | |
| 資料番号 | CS2025-61 | |
| 発行日 | 2026-01-08 (CS) | |
| ISSN | Online edition: ISSN 2432-6380 | |
| 著作権に ついて |
技術研究報告に掲載された論文の著作権は電子情報通信学会に帰属します．(許諾番号：10GA0019/12GB0052/13GB0056/17GB0034/18GB0034) | |
| PDFダウンロード | CS2025-61 |
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| 研究会情報 | |
| 研究会 | OCS CS |
| 開催期間 | 2026-01-15 - 2026-01-16 |
| 開催地（和） | 函館経済センター 会議室 |
| 開催地（英） | Hakodate Chamber of Commerce and Industry |
| テーマ（和） | コア・メトロシステム，海底伝送システム，光アクセスシステム・次世代PON，イーサネット，光伝達網(OTN)，伝送監視制御，光伝送システム設計・ツール，モバイル光連携，一般 |
| テーマ（英） | |
| 講演論文情報の詳細 | |
| 申込み研究会 | CS |
| 会議コード | 2026-01-OCS-CS |
| 本文の言語 | 日本語 |
| タイトル（和） | 双曲空間における周期駆動型の量子誤り訂正符号 |
| サブタイトル（和） | |
| タイトル（英） | An overview of the hyperbolic color Floquet code |
| サブタイトル（英） | |
| キーワード(1)（和/英） | 量子誤り訂正 / quantum error correction |
| キーワード(2)（和/英） | 双曲空間 / hyperbolic tilings |
| キーワード(3)（和/英） | 最小重み完全マッチング / minimum-weight matching |
| キーワード(4)（和/英） | Floquet 符号 / Floquet codes |
| 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） | 小沢 英之 / Hideyuki Ozawa / |
| 第1著者 所属（和/英） | 三菱電機株式会社 (略称： 三菱電機) Mitsubishi Electric Corporation (略称： Mitsubishi Electric) |
| 第2著者 氏名（和/英/ヨミ） | 工藤 勇 / Isamu Kudo / |
| 第2著者 所属（和/英） | 三菱電機株式会社 (略称： 三菱電機) Mitsubishi Electric Corporation (略称： Mitsubishi Electric) |
| 第3著者 氏名（和/英/ヨミ） | 竹内 勇貴 / Yuki Takeuchi / |
| 第3著者 所属（和/英） | 三菱電機株式会社 (略称： 三菱電機) Mitsubishi Electric Corporation (略称： Mitsubishi Electric) |
| 第4著者 氏名（和/英/ヨミ） | 吉田 剛 / Tsuyoshi Yoshida / |
| 第4著者 所属（和/英） | 三菱電機株式会社 (略称： 三菱電機) Mitsubishi Electric Corporation (略称： Mitsubishi Electric) |
| 講演者 | 第1著者 |
| 発表日時 | 2026-01-15 10:25:00 |
| 発表時間 | 25分 |
| 申込先研究会 | CS |
| 資料番号 | CS2025-61 |
| 巻番号（vol） | vol.125 |
| 号番号（no） | no.315 |
| ページ範囲 | pp.17-22 |
| ページ数 | 6 |
| 発行日 | 2026-01-08 (CS) |
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