量子誤差訂正とフォールトトレラント量子計算の紹介

量子状態は非常にデリケートであるため、信頼性のある量子コンピューターを構築するには何らかの量子誤差訂正が必要になる可能性があります。量子誤差訂正符号の理論は、古典的な誤差訂正符号の理論と密接な関連があり、顕著な違いもあります。多くの量子符号は、符号語の安定器の観点から説明できます。安定器は有限アーベル群であり、符号の誤差訂正特性を簡単に特徴づけることができます。量子符号における安定器の形式主義は、古典的コーディング理論との関係を示し、特にGF(4)という四つの要素を持つ有限体上の古典的符号に関連します。エラーが存在する場合でも正しく動作する量子コンピューターを構築するには、量子誤差訂正符号にエンコードされたキュービットに対して量子ゲートを実行する方法を指示するフォールトトレラント量子計算の理論も必要です。しきい値定理は、物理ゲートまたは時間ステップあたりの誤差率が一定のしきい値を下回る限り、任意の量子計算を実行する量子コンピューターを構築することが可能であると述べています。