Szczegóły publikacji

Opis bibliograficzny

Analysis of surface code algorithms on quantum hardware using the Qrisp framework / Jan Krzyszkowski, Marcin NIEMIEC // Electronics [Dokument elektroniczny]. — Czasopismo elektroniczne ; ISSN  2079-9292 . — 2025 — vol. 14 iss. 23 art. no. 4707, s. 1–23. — Wymagania systemowe: Adobe Reader. — Bibliogr. s. 22–23, Abstr. — Publikacja dostępna online od: 2025-11-29. — M. Niemiec - dod. afiliacja: Klaipeda University, Lithuania

Autorzy (2)

Słowa kluczowe

surface codesquantum computingquantum error correctionquantum algorithmQrisp framework

Dane bibliometryczne

ID BaDAP164933
Data dodania do BaDAP2025-12-13
Tekst źródłowyURL
DOI10.3390/electronics14234707
Rok publikacji2025
Typ publikacjiartykuł w czasopiśmie
Otwarty dostęptak
Creative Commons
Czasopismo/seriaElectronics

Abstract

The pursuit of scalable quantum computing is intrinsically limited by qubit decoherence, making robust quantum error correction (QEC) techniques crucial. As a leading solution, the topological surface code offers inherent protection against local noise. This study presents the first comprehensive implementation and quantitative characterization of a full surface code pipeline, which includes encompassing lattice construction, multi-round syndrome extraction, and MWPM decoding, using the high-level Qrisp programming framework. The entire pipeline was executed on IQM superconducting quantum processors to provide an empirical assessment under current noisy intermediate-scale quantum (NISQ) conditions. Our experimental data definitively show that the system operates significantly below the fault-tolerance threshold. Crucially, a quantitative resource analysis isolates and establishes the lack of native qubit reset on the hardware as the dominant architectural bottleneck. This constraint forces the physical qubit count to scale as 𝑑2+(𝑑2−1)𝑇, effectively preventing scaling to larger code distances (d) and execution times (T) on current devices. The work confirms Qrisp’s capability to support advanced QEC protocols, demonstrating that high-level abstraction can reduce implementation complexity by simplifying scheduling and mapping, thereby facilitating deeper experimental analysis of hardware limitations.

Publikacje, które mogą Cię zainteresować

artykuł
#161517Data dodania: 20.8.2025
An Internet messenger using post-quantum cryptography algorithms based on isogenies of elliptic curves / Beniamin Jankowski, Kamil Szydłowski, Marcin NIEMIEC, Piotr CHOŁDA // Electronics [Dokument elektroniczny]. — Czasopismo elektroniczne ; ISSN 2079-9292. — 2025 — vol. 14 iss. 14 art. no. 2905, s. 1–25. — Wymagania systemowe: Adobe Reader. — Bibliogr. s. 24–25, Abstr. — Publikacja dostępna online od: 2025-07-20
artykuł
#157448Data dodania: 4.2.2025
Efficiency analysis of NIST-standardized post-quantum cryptographic algorithms for digital signatures in various environments / Dominik Dziechciarz, Marcin NIEMIEC // Electronics [Dokument elektroniczny]. — Czasopismo elektroniczne ; ISSN 2079-9292. — 2025 — vol. 14 iss. 1 art. no. 70, s. 1-18. — Wymagania systemowe: Adobe Reader. — Bibliogr. s. 17-18, Abstr. — Publikacja dostępna online od: 2024-12-27