GSJ24Factory 클래스

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:

C. Gidney, C. Shutty, C. Jones, "매직 스테이트 재배: 78% 감소된 오버헤드로 T 상태 성장", arXiv:2409.17595 (2024). https://arxiv.org/abs/2409.17595
시뮬레이션 데이터: https://doi.org/10.5281/zenodo.13777072

생성자

GSJ24Factory(syndrome_extraction_depth: int = 4, passthrough: bool = False, *, distance: tuple[int, int] = (3, 15))

매개 변수

Name	Description
syndrome_extraction_depth	Default value: 4
passthrough	Default value: False

키워드 전용 매개 변수

Name	Description
distance	Default value: (3, 15)

메서드

provided_isa
required_isa

provided_isa

provided_isa(impl_isa: ISA, ctx: ISAContext) -> Generator[ISA, None, None]

매개 변수

Name	Description
impl_isa 필수
ctx 필수

required_isa

static required_isa() -> ISARequirements

특성

syndrome_extraction_depth

증후군 추출 라운드당 필요한 표면 코드 주기의 수입니다. 기본값은 4입니다.

syndrome_extraction_depth: int = 4

passthrough

True이면 출력 ISA에는 생성된 논리 T 상태와 함께 입력(물리적) ISA 명령이 포함됩니다. False(기본값)이면 논리 T 상태만 제공됩니다.

passthrough: bool = False

distance

distance: tuple[int, int] = (3, 15)