대규모 양자 회로는 양자 컴퓨터의 이점을 활용하기 위해 필요하다. 양자 하드웨어에서 상당한 발전이 있었음에도 불구하고, 확장성은 여전히 과제로 남아 있으며 더 많은 큐비트와 게이트가 추가될수록 오류가 누적된다. 이러한 한계를 극복하기 위해 양자 오류 정정 부호가 도입되었다. 양자 오류 정정 부호의 성공은 초전도 양자 프로세서 \\cite{ibm_rep,ibm_bell,google_qec1,google_qec2} 및 중성 원자 기반 시스템 \\cite{neutral}에서 입증되었으나, 양자 프로세서에서 플래그 큐비트를 사용하는 오류 억제에 대한 실험 보고는 없었다. IBM의 양자 하드웨어는 비(非) 위상적 결합 맵(non-topological coupling map)을 특징으로 하며, 이 플랫폼에서의 과거 양자 오류 정정 부호 개발은 주로 플래그 큐비트의 사용을 탐색해 왔다. 여기서는 IBM 양자 컴퓨터에서 플래그 큐비트를 이용한 신드롬 추출(syndrome extraction) 회로의 성공적인 구현을 보고한다. 또한 이를 시험 코드로서 반복 부호(repetition code)를 고려함으로써 그 유효성을 입증한다. 데이터 큐비트가 신드롬 큐비트와 인접해 있지 않더라도, 반복 부호의 거리가 3에서 9로 증가함에 따라 논리 오류율(logical error rates)이 감소한다. 데이터 큐비트와 신드롬 큐비트 사이에 두 개의 플래그 큐비트가 존재하는 경우에도, 거리 증가에 따라 논리 오류율은 유사하게 감소한다. 이는 IBM 양자 컴퓨터에서 플래그 큐비트를 이용한 신드롬 추출 회로가 성공적으로 구현되었음을 확인한다.

*본 초록은 AI를 통해 원문을 번역한 내용입니다. 정확한 내용은 하기 원문에서 확인해주세요.