Особенности коррекции ошибок кодами с малым конструктивным расстоянием

К. А. Балыгин, А. Н. Климов, С.П. Кулик +1 more

Г. М. Филиппов, А. С. Сабиров, В. А. Александров +1 more

Олег Юрьевич Шведов, Oleg Yurievich Shvedov

А. А. Мельников, L. E. Fedichkin

Рассмотрено взаимодействие квантового регистра с шумящим окружением, приводящее к фазовым и битовым ошибкам. Произведено моделирование 5- и 9-кубитовых алгоритмов коррекции ошибок для различных случаев действия среды. Показано, что использование квантовой коррекции при небольших уровнях шума приводит к квадратичному уменьшению вероятности ошибки. Установлена эффективность применения 5-кубитового алгоритма исправления ошибок для кубита на сдвоенной квантовой точке в кремнии.

Г.Я. Коренман, В.П. Попов, Tsookhuu Kh

Щеколдин К. А.

В качестве объекта исследования были выбраны многокубитные системы, закодированные топологическими кодами коррекции. Цель работы: изучить влияние физического шума на стабилизаторные квантовые схемы, смоделировать поведение таких систем при различных параметрах, оценить границы масштабируемости. В ходе данной работы были получены следующие результаты:1. Смоделировано поведение поверхностных кодов при деполяризующем шуме ниже порогового значения, изучены зависимости частоты логических ошибок и времени декодирования от размера кода и количества раундов.2. Определены формальные ограничения масштабируемости, разработана аналитическая модель, включая минимальный размер кода с учётом требований точности.3. Введён безразмерный параметр, отражающий соотношение временных ресурсов квантового компьютера и вычислительных ресурсов контроллера, на основе которого найдена верхняя граница масштабируемости.4. Получена рабочая область масштабируемости, оптимальные параметры и явная зависимость максимального числа операций о