Introduction to error correcting codes in quantum computers



Document title: Introduction to error correcting codes in quantum computers
Journal: Revista mexicana de física E
Database: PERIÓDICA
System number: 000343018
ISSN: 1870-3542
Authors: 1
Institutions: 1Universidad Politécnica de Madrid, Departamento de Tecnologías Especiales Aplicadas a la Telecomunicación, Madrid. España
Year:
Season: Dic
Volumen: 52
Number: 2
Pages: 218-243
Country: México
Language: Español
Document type: Artículo
Approach: Experimental, aplicado
Spanish abstract El objetivo de este art´ıculo es la revisi´on de los fundamentos te´oricos que permiten una correcta transmisi´on y procesado de la informaci´on cu´antica en presencia de ruido. Inicialmente, los procesos de codificaci´on, decodificaci´on, aplicaci´on de puertas y correcci´on de errores se considerar´an sin error. Finalmente relajaremos esta consideraci´on no realista, lo que conducir´a al concepto de tolerancia a fallos. La existencia de un umbral de error permite concluir que no hay ninguna ley f´ısica que impida construir un ordenador cu´antico. Mediante un modelo de error basado en un canal despolarizante, se har´a una estimaci´on simple para el umbral de los errores de memoria: ´th < 5.2 10¡5. La codificaci´on se realiza mediante un c´odigo cu´antico [[7,1,3]] de Calderbank-Shor-Steane, y se usa el m´etodo de Shor tolerante a fallos para medir los generadores del estabilizador
English abstract The goal of this paper is to review the theoretical basis for achieving a faithful quantum information transmission and processing in the presence of noise. Initially, encoding and decoding, implementing gates and quantum error correction will be considered error-free. Finally, we shall relax this non-realistic assumption, introducing the quantum fault-tolerant concept. The existence of an error threshold permits us to conclude that there is no physical law preventing a quantum computer from being built. An error model based on the depolarising channel will be able to provide a simple estimate of the storage or memory computation error threshold: ´th < 5.2 10¡5. The encoding is made by means of the [[7,1,3]] Calderbank-Shor-Steane quantum code, and Shor’s fault-tolerant method is used to measure the stabiliser’s generators
Disciplines: Física y astronomía,
Matemáticas,
Ciencias de la computación
Keyword: Errores cuánticos,
Computación cuántica,
Decoherencia,
Codigos correctores
Keyword: Physics and astronomy,
Mathematics,
Computer science,
Quantum errors,
Quantum computation,
Decoherence,
Correcting codes
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