我们考虑了在系统中存在非均匀噪声时,在最简单的量子密钥分发协议(即 BB84 和六状态协议)中实现的渐近密钥速率。我们首先观察到较高的量子比特错误率并不一定意味着较低的密钥速率。其次,我们考虑具有优势蒸馏的协议,并表明使用具有较高量子比特错误率的基础来生成密钥会很有优势。然后,我们讨论了优势蒸馏和纠缠蒸馏协议之间的关系。我们表明,将优势蒸馏应用于由具有较高量子比特错误率的基础中的测量结果形成的比特串与 Deutsch-Ekert-Jozsa-Macchiavello-Popescu-Sanpera [ Phys. Rev. Lett. 77, 2818 (1996) ] 的二对一纠缠蒸馏协议密切相关。最后,我们讨论了这些结果对量子密钥分发实现的意义。
为了遵守省级立法,我们询问住户是否愿意参加质量保证回访,以核实住户人数。我们随机选择了回答“是”的家庭进行回访,以确保所收集人口普查信息的质量和准确性。在提供回访号码的 3,150 户住户中,我们联系了 625 户。其中,有 5 户的住户人数进行了更正,错误率为 0.08%,表明错误率非常低,所收集数据准确性很高。
为了遵守《2019 年支付诚信信息法案》(PIIA),医疗保险和医疗补助服务中心 (CMS) 每年都会测量并报告 Medicare Part C 计划的预计支付错误率。CMS 每年都会开展 Medicare Part C 不当支付措施 (IPM) 活动,以验证 Medicare Advantage (MA) 组织提交的风险调整数据的准确性,从而估算 Part C 错误率。
众所周知,在有限、非渐近状态下,对于经典信道和量子信道的区分,自适应策略比非自适应策略更具优势。然而,Hayashi [IEEE 信息理论汇刊 55(8), 3807 (2009)] 表明,在渐近状态下,自适应设置不会改善经典信道区分的指数错误率。我们通过多种方式扩展了这一结果。首先,我们通过证明自适应策略不会渐近改善经典量子信道区分的指数错误率,建立了经典量子信道的强 Stein 引理。其次,我们恢复了许多其他类别的信道,对于这些信道,自适应策略不会带来渐近优势。第三,我们给出了自适应协议对于一般渐近量子信道区分的功率的各种逆界。有趣的是,自适应协议是否可以改善非对称 Stein 设置中量子信道区分的指数错误率仍未可知。我们的证明基于量子通道的摊销可区分性的概念,我们使用数据处理不等式对其进行分析。
量子纠错 [1–4] 通过将多个物理量子位组合成一个逻辑量子位,为实现实用量子计算提供了一条途径,随着更多量子位的添加,逻辑错误率会呈指数级抑制。然而,只有当物理错误率低于临界阈值时,这种指数级抑制才会发生。在这里,我们在最新一代超导处理器 Willow 上展示了两个低于阈值的表面代码存储器:距离为 7 的代码和集成了实时解码器的距离为 5 的代码。当代码距离增加两倍时,我们更大的量子存储器的逻辑错误率被抑制了 Λ = 2.14 ± 0.02 倍,最终得到一个 101 量子位距离为 7 的代码,每个纠错周期的错误率为 0.143% ± 0.003%。这种逻辑存储器也超出了盈亏平衡点,是其最佳物理量子位的寿命的 2 倍。 4 ± 0 . 3. 我们的系统在实时解码时保持低于阈值的性能,在距离为 5 时实现平均 63 µ s 的解码器延迟,最多可进行一百万次循环,循环时间为 1.1 µ s。我们还运行距离为 29 的重复代码,发现逻辑性能受到每小时约一次或 3 × 10 9 次循环发生的罕见相关错误事件的限制。我们的结果表明,如果扩展,设备性能可以实现大规模容错量子算法的操作要求。
过去,人类依靠其他人的帮助或服务。数字化的世界确保人类无需联系其他人寻求帮助,他们可以依靠更高效、更可靠的设备来满足他们的日常需求。电脑、手机、笔记本电脑等已成为我们日常生活的一部分,它可以执行从简单计算到复杂程序的计算,以减少单调的工作和人力浪费。虚拟个人助理几乎已成为所有电子设备的基本必需品,以便轻松执行所需的问题。虚拟个人助理不仅仅是一个机器人,它还可以通过各种方式让用户的生活更轻松。语音识别是虚拟个人助理中相对较新的集成之一。但是,尽管它效率适中,但帮助不大,而且由于错误率高,用户不会使用它。尽管即将推出的虚拟个人助理的错误率约为 5%,但它仍未达到成为用户生活基本组成部分的标准。因此,该项目的目标是构建一个具有语音识别功能的 VPA,其错误率极低。
如果可以获得有关噪声的详细信息,则可以显著提高量子纠错的性能,从而优化代码和解码器。有人提出,在量子纠错过程中,无论如何都要根据已完成的综合征测量来估计错误率。虽然这些测量保留了编码的量子态,但目前尚不清楚可以通过这种方式提取多少有关噪声的信息。到目前为止,除了消失错误率的极限外,只为某些特定代码建立了严格的结果。在这项工作中,我们严格解决了任意稳定器代码的问题。主要结果是,稳定器代码可用于估计由纯距离给出的量子比特数之间的相关性泡利信道。该结果不依赖于消失错误率的极限,即使高权重错误频繁发生也适用。此外,它还允许在量子数据综合征代码框架内测量误差。我们的证明结合了布尔傅立叶分析、组合学和初等代数几何。我们希望这项工作能够开辟有趣的应用,例如解码器对时变噪声的在线适应。
在错误校正后的逻辑Qubits上执行量子算法是可扩展量子计算的关键步骤,但是对于当前的实验硬件,Qubits和物理错误率的必要数量和物理错误率要求。最近,针对特定物理噪声模型量身定制的错误纠正代码的开发有助于放松这些要求。在这项工作中,我们为171 yb中性原子量子A的量子编码和栅极协议提出了将主要物理误差转换为擦除,即已知位置的错误。关键思想是在亚稳态的电子水平上编码Qubits,以便门错误主要导致向不相交子空间的过渡,这些子空间可以通过荧光连续监测其种群。我们认为,98%的错误可以转换为擦除。我们通过表面代码的电路级模拟量化了这种方法的好处,从而发现阈值从0.937%增加到4.15%。我们还观察到阈值附近的较大代码距离,从而使相同数量的物理量子位的逻辑错误率更快降低,这对于近期实现非常重要。擦除转换应有益于任何错误纠正代码,并且还可以应用于在其他Qubit平台中设计新的门和编码。