面向非马尔可夫噪声过程张量描述的张量网络解码器
量子物理
2024-12-19 v1
摘要
量子纠错(QEC)对容错量子计算至关重要。通常在QEC中,假设误差是独立同分布的,并且在量子电路执行过程中可以被离散化为随机泡利误差。然而,在实际设备中,噪声分布要复杂得多,并包含非平凡时空相关性,例如串扰、非马尔可夫性及其混合。在此,我们通过使用过程张量来表示超越独立同分布误差的时空相关性,考察了两种典型QEC码在复杂噪声下的性能。这种结合是近期提出的“策略码”的一个实例,它将QEC与过程张量相结合。特别地,我们为带有过程张量的量子纠错码构造了最大似然(ML)解码器。为了理解这种方法的计算开销与影响,我们在小规模码实例上对该框架进行了数值实现并评估了其性能。我们还提出了一种评估策略码性能的方法,并利用高效的张量网络近似构造了ML解码器。我们的结果突出了相关噪声可能产生的不利影响,以及设计考虑此类影响的解码器的潜在途径。
引用
@article{arxiv.2412.13739,
title = {Tensor-network decoders for process tensor descriptions of non-Markovian noise},
author = {Fumiyoshi Kobayashi and Hidetaka Manabe and Gregory A. L. White and Terry Farrelly and Kavan Modi and Thomas M. Stace},
journal= {arXiv preprint arXiv:2412.13739},
year = {2024}
}
备注
27 pages, 12 figures, 2 tables