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使用三元格雷码的魔法态蒸馏

Magic state distillation with the ternary Golay code.

作者信息

Prakash Shiroman

机构信息

Department of Physics and Computer Science, Dayalbagh Educational Institute, Dayalbagh, Agra 282005, India.

出版信息

Proc Math Phys Eng Sci. 2020 Sep;476(2241):20200187. doi: 10.1098/rspa.2020.0187. Epub 2020 Sep 2.

Abstract

The ternary Golay code-one of the first and most beautiful classical error-correcting codes discovered-naturally gives rise to an 11-qutrit quantum error correcting code. We apply this code to magic state distillation, a leading approach to fault-tolerant quantum computing. We find that the 11-qutrit Golay code can distil the 'most magic' qutrit state-an eigenstate of the qutrit Fourier transform known as the -with cubic error suppression and a remarkably high threshold. It also distils the 'second-most magic' qutrit state, the Norell state, with quadratic error suppression and an equally high threshold to depolarizing noise.

摘要

三元戈莱码——最早发现且最为优美的经典纠错码之一——自然地引出了一种11量子三态量子纠错码。我们将此码应用于魔法态蒸馏,这是容错量子计算的一种主要方法。我们发现,11量子三态戈莱码能够以三次方误差抑制和极高的阈值蒸馏出“最具魔法性”的量子三态——量子三态傅里叶变换的一个本征态,即 态。它还能以二次方误差抑制和同样高的去极化噪声阈值蒸馏出“第二最具魔法性”的量子三态,即诺雷尔态。

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