양자 오류 정정 장치 및 방법
QUANTUM ERROR CORRECTION DEVICE AND METHOD
특허 요약
양자 오류 정정을 위한 장치 및 방법이 개시된다. 일 실시예에 따른 양자 오류 정정을 위한 방법은 신드롬 큐비트(syndrome qubit) 및 플래그 큐비트(flag qubit) 중에서 적어도 하나에 대한 측정(measurement)에 기초하여 복수의 큐비트들의 어레이(array) 내의 오류를 판단할 수 있다. 상기 복수의 큐비트들의 어레이는 복수의 데이터 큐비트들(data qubits); CNOT(controlled NOT) 연산자(operator), controlled-Y 연산자, 및 하다마드(Hadamard) 연산자 중에서 하나 이상을 사용하여 상기 복수의 데이터 큐비트들 중 인접 데이터 큐비트들(neighboring data qubits)과 상호 작용(interaction)하는 복수의 보조 큐비트들(ancilla qubits); 및 상기 복수의 보조 큐비트들을 통해(via) 상기 데이터 큐비트들과 간접적으로 상호작용(interaction)함으로써, 상기 데이터 큐비트들의 오류에 기초하여 상태가 변경되는 복수의 신드롬 큐비트들을 포함할 수 있다.
청구항
번호청구항
1

양자 오류 정정(quantum error correction)을 위한 장치에 있어서,인스트럭션들을 포함하는 메모리; 및상기 메모리와 작동적으로(operatively) 연결되고, 상기 인스트럭션들을 실행하기 위한 프로세서를 포함하고,상기 프로세서에 의해 상기 인스트럭션들이 실행될 때, 상기 프로세서는,신드롬 큐비트(syndrome qubit) 및 플래그 큐비트(flag qubit) 중에서 적어도 하나에 대한 측정(measurement)에 기초하여 복수의 큐비트들의 어레이(array) 내의 오류를 판단하고,상기 복수의 큐비트들의 어레이는,복수의 데이터 큐비트들(data qubits);CNOT(controlled NOT) 연산자(operator), controlled-Y 연산자, 및 하다마드(Hadamard) 연산자 중에서 하나 이상을 사용하여 상기 복수의 데이터 큐비트들 중에서 인접 데이터 큐비트들(neighboring data qubits)과 상호 작용(interaction)하는 복수의 보조 큐비트들(ancilla qubits); 및상기 복수의 보조 큐비트들을 통해(via) 상기 데이터 큐비트들과 간접적으로 상호작용(interaction)함으로써, 상기 데이터 큐비트들의 오류에 기초하여 상태가 변경되는 복수의 신드롬 큐비트들을 포함하는, 장치.

2

제1항에 있어서,상기 어레이의 구조(structure)는,heavy-hex 격자인, 장치.

3

제1항에 있어서,상기 복수의 보조 큐비트들 각각은,플래그 큐비트(flag qubit)를 포함하는, 장치.

4

제1항에 있어서,상기 복수의 보조 큐비트들의 초기 상태는,으로 설정되는, 장치.

5

제1항에 있어서,상기 복수의 신드롬 큐비트들의 초기 상태는, 또는 으로 설정되는, 장치.

6

제1항에 있어서,상기 복수의 보조 큐비트들 각각은,CNOT 연산자 및 하다마드 연산자 중 적어도 하나를 통해 인접 보조 큐비트(neighboring ancilla qubit)와 상호작용하는, 장치.

7

양자 오류 정정을 위한 방법에 있어서,신드롬 큐비트(syndrome qubit) 및 플래그 큐비트(flag qubit) 중에서 적어도 하나에 대한 측정(measurement)에 기초하여 복수의 큐비트들의 어레이(array) 내의 오류를 판단하는 동작을 포함하고,상기 복수의 큐비트들의 어레이는,복수의 데이터 큐비트들(data qubits);CNOT(controlled NOT) 연산자(operator), controlled-Y 연산자, 및 하다마드(Hadamard) 연산자 중에서 하나 이상을 사용하여 상기 복수의 데이터 큐비트들 중에서 인접 데이터 큐비트들(neighboring data qubits)과 상호 작용(interaction)하는 복수의 보조 큐비트들(ancilla qubits); 및상기 복수의 보조 큐비트들을 통해(via) 상기 데이터 큐비트들과 간접적으로 상호작용(interaction)함으로써, 상기 데이터 큐비트들의 오류에 기초하여 상태가 변경되는 복수의 신드롬 큐비트들을 포함하는, 방법.

8

제7항에 있어서,상기 어레이의 구조(structure)는,heavy-hex 격자인, 방법.

9

제7항에 있어서,상기 복수의 보조 큐비트들 각각은,플래그 큐비트(flag qubit)를 포함하는, 방법.

10

제7항에 있어서,상기 복수의 보조 큐비트들의 초기 상태는,으로 설정되는, 방법.

11

제7항에 있어서,상기 복수의 신드롬 큐비트들의 초기 상태는, 또는 으로 설정되는, 방법.

12

제7항에 있어서,상기 복수의 보조 큐비트들 각각은,CNOT 연산자 및 하다마드 연산자 중 적어도 하나를 통해 인접 보조 큐비트(neighboring ancilla qubit)와 상호작용하는, 방법.

13

하드웨어와 결합되어 제7항 내지 제12항 중 어느 하나의 항의 방법을 실행시키기 위하여 컴퓨터 판독 가능한 기록매체에 저장된 컴퓨터 프로그램.