양자 회로에서 오류 수정 코드를 어디에 두어야합니까?

우선 : 나는 양자 컴퓨팅의 초보자입니다.

양자 회로에서 오류 수정 코드를 어디에 넣었는지 설명하는 리소스 (또는 복잡하지 않은 경우 답변)를 원합니다.

실제로, 발생할 수있는 다른 오류 (비트 플립, 위상 플립 등)가 있으며이를 수정하는 알고리즘이 있습니다. 그러나 내가 알고 싶은 것은 오류 수정 알고리즘을 넣을 위치에 전략이 있는지 여부입니다. 주요 알고리즘과 관련된 각 게이트 뒤에 있습니까? 게이트 세트에 대한 단일 수정을 수행하는 데 더 현명한 전략이 있습니까?

대답이 "복잡한"인 경우이 모든 것을 배울 수있는 리소스를 원합니다 (오류 수정 코드에 대해 많은 것을 발견했지만 수정을 수행 해야하는 위치는 찾지 못했습니다).

귀하의 질문에 근거하여 귀하가 올바른 용어를 찾지 않았다고 생각합니다. 에러 정정 코드는 디코 히 런스 (decoherence)의 효과로 인해 큐 비트에서 발생할 수있는 에러를 검출하고 정정하기위한 방법이다.

내결함성 양자 컴퓨팅이라는 용어는 기본 구성 요소가 불완전한 경우에도 효과적으로 작동하는 양자 장치의 패러다임을 의미하며, 찾고있는 오류 수정 코드는 이러한 종류의 계산을 구성하는 기초입니다. 퀀텀 컴퓨팅에서 상당히 큰 영역이므로 내결함성과 관련된 정보를 직접 찾아 보시기 바랍니다. 그러나 Preskill의 Fault-tolerant quantum calculation 텍스트를 강력히 권장합니다 . 이 논문에서 저자는 실제로 오류 수정 코드에 대해 말하기 시작했지만 나중에 내결함성 개념에 대해 깊이 생각하며 주제에 대한 많은 의심을 해결할 것이라고 생각합니다.

내결함성 양자 컴퓨팅에서는 물리적 큐 비트와 논리적 큐 비트를 구분합니다.

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물리적 큐빗은 실제로 존재하는 잡음이며 시끄 럽습니다. 이것들은 우리가 논리적 큐 비트를 만드는 데 사용하지만 일반적으로 하나의 논리적 큐 비트를 만들기 위해서는 많은 물리적 큐 비트가 필요합니다. 이는 오류를 감지하고 수정하는 데 필요한 큰 중복성 때문입니다.

실제 큐 비트에서 실행되는 실제 코드의 설계는 계층으로 이루어집니다. 양자 오류 수정 소프트웨어 엔지니어는 양자 오류 수정 코드를 구현하는 데 필요한 프로그램을 작성하여 논리 큐 비트를 설계합니다. 누군가 알고리즘에서 필요할 수있는 각 작업에 대해 오류 수정 호환 버전을 설계합니다.이 버전은 결함을 감지하고 수정할 수있는 방식으로 논리 큐 비트에서 작업을 수행합니다.

그런 다음 프로그래머가 와서 프로그램을 작성합니다. 물리적 큐 비트나 오류 수정에 대해 전혀 생각할 필요가 없습니다.

마지막으로, 컴파일러는 모든 것을 결합하여 물리적 큐 비트에서 실행되는 내결함성 버전의 프로그램을 만듭니다. 이것은 프로그래머가 작성한 것과는 전혀 다릅니다. 프로그래머가 작성한 것들을 끊임없이 바꾸는 것처럼 보이지 않을 것이고, 그 다음에 오류를 수정하여 정리할 것입니다. 알고리즘을 구현하기 위해 약간의 섭동이 발생하여 지속적으로 발생하는 오류를 감지하고 수정하는 거의 대부분을 처리합니다.

참고로 논리적 큐 비트에 대한 작업이 오류 수정 코드를 통해 물리적 큐 비트에서 구현되는 방법을 설명하는 것이 가장 좋습니다. 내 논문 중 하나가 표면 코드에서 논리 연산을 얻는 다양한 방법에 대해 설명 함으로써이 작업을 수행합니다. 또한 같은 지역에있는 다른 사람들의 많은 작품들에 대해서도 언급하고 있습니다.