Engineering Quantum Error Correction

Informations projet

EQEC

N° de convention de subvention: 682726

DOI

10.3030/682726

Projet clôturé

Date de signature de la CE 22 Mars 2016

Date de début 1 Avril 2016

Date de fin 30 Septembre 2021

Financé au titre de

• EXCELLENT SCIENCE - European Research Council (ERC)

Coût total

€ 1 786 563,00

Contribution de l’UE

€ 1 786 563,00

Coordonné par

TECHNISCHE UNIVERSITEIT DELFT
Netherlands

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Publications

Peer reviewed articles (37)

High-Fidelity Controlled- Z Gate with Maximal Intermediate Leakage Operating at the Speed Limit in a Superconducting Quantum Processor

Auteurs: V. Negîrneac, H. Ali, N. Muthusubramanian, F. Battistel, R. Sagastizabal, M. S. Moreira, J. F. Marques, W. J. Vlothuizen, M. Beekman, C. Zachariadis, N. Haider, A. Bruno, L. DiCarlo
Publié dans: Physical Review Letters, Numéro 126/22, 2021, ISSN 0031-9007
Éditeur: American Physical Society
DOI: 10.1103/physrevlett.126.220502

Leakage detection for a transmon-based surface code

Auteurs: Boris Mihailov Varbanov, Francesco Battistel, Brian Michael Tarasinski, Viacheslav Petrovych Ostroukh, Thomas Eugene O’Brien, Leonardo DiCarlo, Barbara Maria Terhal
Publié dans: npj Quantum Information, Numéro 6/1, 2020, ISSN 2056-6387
Éditeur: Nature Portfolio
DOI: 10.1038/s41534-020-00330-w

Stoquasticity in circuit QED

Auteurs: A. Ciani, B. M. Terhal
Publié dans: Physical Review A, Numéro 103/4, 2021, ISSN 2469-9926
Éditeur: American Physical Society
DOI: 10.1103/physreva.103.042401

Towards a realistic GaAs-spin qubit device for a classical error-corrected quantum memory

Auteurs: Manuel Rispler, Pascal Cerfontaine, Veit Langrock, Barbara M. Terhal
Publié dans: Physical Review A, Numéro 102/2, 2020, ISSN 2469-9926
Éditeur: American Physical Society
DOI: 10.1103/physreva.102.022416

Hardness and Ease of Curing the Sign Problem for Two-Local Qubit Hamiltonians

Auteurs: Joel Klassen, Milad Marvian, Stephen Piddock, Marios Ioannou, Itay Hen, Barbara M. Terhal
Publié dans: SIAM Journal on Computing, Numéro 49/6, 2020, Page(s) 1332-1362, ISSN 0097-5397
Éditeur: Society for Industrial and Applied Mathematics
DOI: 10.1137/19m1287511

Hamiltonian quantum computing with superconducting qubits

Auteurs: A Ciani, B M Terhal, D P DiVincenzo
Publié dans: Quantum Science and Technology, Numéro 4/3, 2019, Page(s) 035002, ISSN 2058-9565
Éditeur: IOP
DOI: 10.1088/2058-9565/ab18dd

Fast, High-Fidelity Conditional-Phase Gate Exploiting Leakage Interference in Weakly Anharmonic Superconducting Qubits

Auteurs: M. A. Rol, F. Battistel, F. K. Malinowski, C. C. Bultink, B. M. Tarasinski, R. Vollmer, N. Haider, N. Muthusubramanian, A. Bruno, B. M. Terhal, L. DiCarlo
Publié dans: Physical Review Letters, Numéro 123/12, 2019, ISSN 0031-9007
Éditeur: American Physical Society
DOI: 10.1103/physrevlett.123.120502

Towards scalable bosonic quantum error correction

Auteurs: B M Terhal, J Conrad, C Vuillot
Publié dans: Quantum Science and Technology, Numéro 5/4, 2020, Page(s) 043001, ISSN 2058-9565
Éditeur: Quantum Science and Technology - IOP Science
DOI: 10.1088/2058-9565/ab98a5

The original Wigner’s friend paradox within a realist toy model

Auteurs: Matteo Lostaglio, Joseph Bowles
Publié dans: Proceedings of the Royal Society A: Mathematical, Physical and Engineering Sciences, Numéro 477/2254, 2021, ISSN 1364-5021
Éditeur: Royal Society of London
DOI: 10.1098/rspa.2021.0273

Logical-qubit operations in an error-detecting surface code

Auteurs: J. F. Marques, B.M.Varbanov, M. S. Moreira, H. Ali, N. Muthusubramanian, C. Zachariadis, F. Battistel, M. Beekman, N. Haider, W. Vlothuizen, A. Bruno, B. M. Terhal, L. DiCarlo
Publié dans: To appear in Nature Physics, 2021, ISSN 1745-2473
Éditeur: Nature Publishing Group

Realizing modular quadrature measurements via a tunable photon-pressure coupling in circuit QED

Auteurs: Daniel J. Weigand, Barbara M. Terhal
Publié dans: Physical Review A, Numéro 101/5, 2020, ISSN 2469-9926
Éditeur: American Physical Society
DOI: 10.1103/PhysRevA.101.053840

Local Decoders for the 2D and 4D Toric Code

Auteurs: N.P. Breuckmann, K. Duivenvoorden, D. Michels and B.M. Terhal
Publié dans: Quantum Information and Computation, Numéro 17/3&4, 2017, ISSN 1533-7146
Éditeur: Rinton Press, Inc.
DOI: 10.26421/qic17.3-4

Roads towards fault-tolerant universal quantum computation

Auteurs: Earl T. Campbell, Barbara M. Terhal, Christophe Vuillot
Publié dans: Nature, Numéro 549/7671, 2017, Page(s) 172-179, ISSN 0028-0836
Éditeur: Nature Publishing Group
DOI: 10.1038/nature23460

Quantum Phase Transitions of the Majorana Toric Code in the Presence of Finite Cooper-Pair Tunneling

Auteurs: Ananda Roy, Barbara M. Terhal, Fabian Hassler
Publié dans: Physical Review Letters, Numéro 119/18, 2017, ISSN 0031-9007
Éditeur: American Physical Society
DOI: 10.1103/PhysRevLett.119.180508

Noise Thresholds for the [[4, 2, 2]]-concatenated Toric Code

Auteurs: B. Criger, B.M. Terhal
Publié dans: Quantum Information and Computation, Numéro 16/15&16, 2016, ISSN 1533-7146
Éditeur: Rinton Press, Inc.
DOI: 10.26421/QIC16.15-16

Single-mode displacement sensor

Auteurs: Kasper Duivenvoorden, Barbara M. Terhal, Daniel Weigand
Publié dans: Physical Review A, Numéro 95/1, 2017, ISSN 2469-9926
Éditeur: American Physical Society
DOI: 10.1103/PhysRevA.95.012305

Hyperbolic and semi-hyperbolic surface codes for quantum storage

Auteurs: Nikolas P Breuckmann, Christophe Vuillot, Earl Campbell, Anirudh Krishna, Barbara M Terhal
Publié dans: Quantum Science and Technology, Numéro 2/3, 2017, Page(s) 035007, ISSN 2058-9565
Éditeur: IOP Publishing
DOI: 10.1088/2058-9565/aa7d3b

Two-local qubit Hamiltonians: when are they stoquastic?

Auteurs: Joel Klassen, Barbara M. Terhal
Publié dans: Quantum, Numéro 3, 2019, Page(s) 139, ISSN 2521-327X
Éditeur: X
DOI: 10.22331/q-2019-05-06-139

The small stellated dodecahedron code and friends

Auteurs: J. Conrad, C. Chamberland, N. P. Breuckmann, B. M. Terhal
Publié dans: Philosophical Transactions of the Royal Society A: Mathematical, Physical and Engineering Sciences, Numéro 376/2123, 2018, Page(s) 20170323, ISSN 1364-503X
Éditeur: Royal Society of London
DOI: 10.1098/rsta.2017.0323

Performance and structure of single-mode bosonic codes

Auteurs: Victor V. Albert, Kyungjoo Noh, Kasper Duivenvoorden, Dylan J. Young, R. T. Brierley, Philip Reinhold, Christophe Vuillot, Linshu Li, Chao Shen, S. M. Girvin, Barbara M. Terhal, Liang Jiang
Publié dans: Physical Review A, Numéro 97/3, 2018, ISSN 2469-9926
Éditeur: American Physical Society
DOI: 10.1103/PhysRevA.97.032346

Quantum-limited parametric amplification with Josephson circuits in the regime of pump depletion

Auteurs: Ananda Roy, Michel Devoret
Publié dans: Physical Review B, Numéro 98/4, 2018, ISSN 2469-9950
Éditeur: American Physical Society
DOI: 10.1103/PhysRevB.98.045405

Renormalization Group Decoder for a Four-Dimensional Toric Code

Auteurs: K. Duivenvoorden, N. P. Breuckmann, B. M. Terhal
Publié dans: IEEE Transactions on Information Theory, Numéro 65/4, 2019, Page(s) 2545-2562, ISSN 0018-9448
Éditeur: Institute of Electrical and Electronics Engineers
DOI: 10.1109/tit.2018.2879937

Is error detection helpful on IBM 5Q chips ?

Auteurs: C. Vuillot
Publié dans: Quant. Inf. Computation, Numéro Vol. 18, No. 11&12, 2018, Page(s) 0949-0964, ISSN 1533-7146
Éditeur: Rinton Press, Inc.

Scalable Neural Network Decoders for Higher Dimensional Quantum Codes

Auteurs: Nikolas P. Breuckmann, Xiaotong Ni
Publié dans: Quantum, Numéro 2, 2018, Page(s) 68, ISSN 2521-327X
Éditeur: None
DOI: 10.22331/q-2018-05-24-68

Quantum error correction with the toric Gottesman-Kitaev-Preskill code

Auteurs: Christophe Vuillot, Hamed Asasi, Yang Wang, Leonid P. Pryadko, Barbara M. Terhal
Publié dans: Physical Review A, Numéro 99/3, 2019, ISSN 2469-9926
Éditeur: American Physical Society
DOI: 10.1103/physreva.99.032344

Charge response of the Majorana toric code

Auteurs: Ananda Roy, Fabian Hassler
Publié dans: Physical Review B, Numéro 97/2, 2018, ISSN 2469-9950
Éditeur: American Physical Society
DOI: 10.1103/PhysRevB.97.024512

Generating grid states from Schrödinger-cat states without postselection

Auteurs: Daniel J. Weigand, Barbara M. Terhal
Publié dans: Physical Review A, Numéro 97/2, 2018, ISSN 2469-9926
Éditeur: American Physical Society
DOI: 10.1103/physreva.97.022341

Code deformation and lattice surgery are gauge fixing

Auteurs: Christophe Vuillot, Lingling Lao, Ben Criger, Carmen García Almudéver, Koen Bertels, Barbara M Terhal
Publié dans: New Journal of Physics, Numéro 21/3, 2019, Page(s) 033028, ISSN 1367-2630
Éditeur: Institute of Physics Publishing
DOI: 10.1088/1367-2630/ab0199

Encoding a qubit into a cavity mode in circuit QED using phase estimation

Auteurs: B. M. Terhal, D. Weigand
Publié dans: Physical Review A, Numéro 93/1, 2016, ISSN 2469-9926
Éditeur: American Physical Society
DOI: 10.1103/physreva.93.012315

Quantum phase estimation of multiple eigenvalues for small-scale (noisy) experiments

Auteurs: Thomas E O’Brien, Brian Tarasinski, Barbara M Terhal
Publié dans: New Journal of Physics, Numéro 21/2, 2019, Page(s) 023022, ISSN 1367-2630
Éditeur: Institute of Physics Publishing
DOI: 10.1088/1367-2630/aafb8e

Certifying Quantum Signatures in Thermodynamics and Metrology via Contextuality of Quantum Linear Response

Auteurs: Matteo Lostaglio
Publié dans: Physical Review Letters, Numéro 125/23, 2020, ISSN 0031-9007
Éditeur: American Physical Society
DOI: 10.1103/physrevlett.125.230603

Quantum Advantage in Simulating Stochastic Processes

Auteurs: Kamil Korzekwa, Matteo Lostaglio
Publié dans: Physical Review X, Numéro 11/2, 2021, ISSN 2160-3308
Éditeur: American Physical Society
DOI: 10.1103/physrevx.11.021019

Hardware-Encoding Grid States in a Nonreciprocal Superconducting Circuit

Auteurs: Martin Rymarz, Stefano Bosco, Alessandro Ciani, David P. DiVincenzo
Publié dans: Physical Review X, Numéro 11/1, 2021, ISSN 2160-3308
Éditeur: American Physical Society
DOI: 10.1103/physrevx.11.011032

Hardware-Efficient Leakage-Reduction Scheme for Quantum Error Correction with Superconducting Transmon Qubits

Auteurs: F. Battistel, B.M. Varbanov, B.M. Terhal
Publié dans: PRX Quantum, Numéro 2/3, 2021, ISSN 2691-3399
Éditeur: Ridge NY: American Physical Society
DOI: 10.1103/prxquantum.2.030314

Error mitigation and quantum-assisted simulation in the error corrected regime

Auteurs: A. Ciani, M. Lostaglio
Publié dans: To appear in Physical Review Letters, 2021, ISSN 0031-9007
Éditeur: American Physical Society

Spectral quantum tomography

Auteurs: Jonas Helsen, Francesco Battistel, Barbara M. Terhal
Publié dans: npj Quantum Information, Numéro 5/1, 2019, ISSN 2056-6387
Éditeur: Nature Partner Journals
DOI: 10.1038/s41534-019-0189-0

Neural Network Decoders for Large-Distance 2D Toric Codes

Auteurs: Xiaotong Ni
Publié dans: Quantum, Numéro 4, 2020, Page(s) 310, ISSN 2521-327X
Éditeur: None
DOI: 10.22331/q-2020-08-24-310

Book chapters (1)

Topological Quantum Computing

Auteurs: Roy, Ananda; DiVincenzo, David
Publié dans: Topological Matter: Topological Insulators, Skyrmions and Majoranas, Lecture notes of the 48th IFF Spring School 2017, Numéro 3, 2017
Éditeur: Forschungszentrum Juelich