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| GSJ24CCXFactory |
8|T⟩ → >>|<< 구현CCX⟩ 매직 스테이트 팩터리는 Gidney, Shutty 및 Jones (2024)의 그림 24에 설명되어 있습니다. 이 디자인은 회로 깊이가 6인 12개의 논리 큐비트(도우미 큐비트 포함)에서 격자 수술 작업을 사용하여 8개의 T 매직 상태를 단일 CCX(Toffoli) 상태로 변환합니다. 출력 CCX 오류율에는 두 가지 기여도가 있습니다.
공장 생산 시간에는 T 상태를 사용할 때 실패 확률을 고려하기 위한 오버헤드 계수(1 + 8 p_T)가 포함됩니다. 참조:
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| GSJ24Factory |
논리적 >>생성을 위한 Gidney, Shutty 및 Jones(2024)의 매직 스테이트 재배 공장 구현 |<<T⟩ 물리적 수준 작업의 상태입니다. 매직 상태 재배는 동등한 안정성의 격자 수술 CNOT 게이트와 거의 동일한 수의 물리적 게이트를 사용하여 표면 코드 패치 내에서 매직 상태의 크기와 안정성을 점진적으로 증가합니다. 이 접근 방식은 Knill(1996), 존스(2016), 챔버랜드(2020), 기드니(2023/2024), 봄빈(2024), 히라노(2024)의 아이디어를 구체화합니다. 이전 매직 상태 증류 방법에 비해 재배는 크기가 적은 큐비트 라운드의 순서를 사용하여 10⁻10⁻미만의 논리적 오류 속도에 도달합니다. 회로 노이즈를 5~10⁻로 절반으로 줄이면 달성 가능한 논리적 오류 비율이 4·10⁻리터로 향상됩니다. 팩터리는 지원되는 거리 쌍에 대한 물리적 오류 비율을 (logical_error, num_qubits, 볼륨, 단계) 튜플에 매핑하는 미리 계산된 시뮬레이션 데이터(몬테카를로 샘플링 시 https://doi.org/10.5281/zenodo.13777072)로 매개 변수화됩니다. 하이퍼 매개 변수: 거리: 재배 프로토콜에 사용되는 색 코드 거리 및 표면 코드 거리를 지정하는 튜플(d_color, d_surface) 지원되는 값은 (3, 15) 및 (5, 15)입니다. 색 코드 거리(5 대 3)가 클수록 큐비트 수 및 더 많은 시간 단계의 비용으로 논리적 오류 비율이 낮아집니다. 참조:
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| Litinski19Factory |
용지 arXiv:1905.06903을 기반으로 하는 T 및 CCZ 공장. 여기에는 두 가지 범주의 예상치가 포함됩니다. 입력 T 오류 비율이 Clifford 오류와 유사한 경우 용지의 표 1을 기반으로 매직 상태 지침을 생성합니다. 입력 T 오류율이 클리포드 오류율보다 최대 10배 높은 경우 용지의 표 2를 기반으로 매직 상태 지침을 생성합니다. CNOT, H 및 MEAS_Z 지침에 대해 최대 0.1% 클리포드 오류 비율이 필요합니다. 이러한 지침에 다른 오류 비율이 있는 경우 최대 오류 비율이 가정됩니다. 참조:
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| MagicUpToClifford |
매직 상태의 클리포드와 동등한 표현을 추가하는 ISA 변환입니다. 예를 들어 입력 ISA에 T 게이트가 포함된 경우 제공된 ISA에도 Example: |
| RoundBasedFactory |
라운드 기반 증류 파이프라인을 사용하여 T 게이트 명령을 생성하는 매직 스테이트 팩터리입니다. 이 팩터리는 증류 단위(예: "15대 1 RM 준비" 및 "15대 1 공간 효율적")의 조합을 탐색하여 목표 오류율을 달성하면서 시간과 공간을 최소화하는 최적의 구성을 찾습니다. 물리적 수준 증류(입력 T 게이트가 물리적으로 인코딩된 경우) 및 논리 수준 증류(표면 코드를 통해 격자 수술 사용)를 모두 지원합니다. 증류 라운드의 성공 확률을 고려하기 위해 팩터리는 각 라운드가 충족해야 하는 실패 확률 요구 사항(기본값은 1%)을 사용하여 파이프라인을 모델링합니다. 이 요구 사항에 맞게 라운드당 증류 단위 수가 조정되어 전체 공간 요구 사항에 영향을 줍니다. 공간 요구 사항은 라운드당 공간(예: 합계 또는 최대값)을 집계하는 사용자 제공 함수를 사용하여 계산됩니다. 함수는 논리 수준 증류 단위의 열거를 위해 팩터리는 사용자가 제공한 결과는 효율성을 위해 디스크에 캐시됩니다. 참조:
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