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通过隐形传态进行纠错与检测的带有软判决解码器的容错量子计算。

Fault-tolerant quantum computation with a soft-decision decoder for error correction and detection by teleportation.

作者信息

Goto Hayato, Uchikawa Hironori

机构信息

Frontier Research Laboratory, Corporate Research & Development Center, Toshiba Corporation, 1 Komukai Toshiba-cho, Saiwai-ku, Kawasaki-shi, 212-8582, Japan.

Center for Semiconductor Research & Development, Toshiba Corporation Semiconductor & Storage Products Company, 2-5-1, Kasama, Sakae-ku, Yokohama, 247-8585, Japan.

出版信息

Sci Rep. 2013;3:2044. doi: 10.1038/srep02044.

DOI:10.1038/srep02044
PMID:23784512
原文链接:https://pmc.ncbi.nlm.nih.gov/articles/PMC3687222/
Abstract

Fault-tolerant quantum computation with quantum error-correcting codes has been considerably developed over the past decade. However, there are still difficult issues, particularly on the resource requirement. For further improvement of fault-tolerant quantum computation, here we propose a soft-decision decoder for quantum error correction and detection by teleportation. This decoder can achieve almost optimal performance for the depolarizing channel. Applying this decoder to Knill's C4/C6 scheme for fault-tolerant quantum computation, which is one of the best schemes so far and relies heavily on error correction and detection by teleportation, we dramatically improve its performance. This leads to substantial reduction of resources.

摘要

在过去十年中,利用量子纠错码进行的容错量子计算有了长足的发展。然而,仍然存在一些难题,尤其是在资源需求方面。为了进一步改进容错量子计算,我们在此提出一种用于量子纠错和隐形传态检测的软判决解码器。该解码器在去极化信道上可实现几乎最优的性能。将此解码器应用于基尔的用于容错量子计算的C4/C6方案(这是目前最好的方案之一,且严重依赖于通过隐形传态进行的纠错和检测),我们显著提高了其性能。这使得资源大幅减少。

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