ICEPPセミナー共同研究


センターが取り組む国際共同実験だけでなく、様々な研究プロジェクトから国内外の研究者を講師に招き、不定期で開催しています。最先端の興味深い物理テーマを直接詳しく聞くことができます。
“Polylog-time- and constant-space-overhead fault-tolerant quantum computation with quantum low-density parity-check codes”
Speaker:Dr. Shiro Tamiya(NanoQT, Research Scientist)
Date:Thursday, 9 October, 2025
Time:5:30pm-6:30pm JST(lecture+Q&A)
Place:Room 913, Faculty of Science Bldg.1(9F)
Abstract:
A major challenge in fault-tolerant quantum computation (FTQC) is to reduce both space overhead -- the large number of physical qubits per logical qubit -- and time overhead -- the long physical gate sequences per logical gate. We prove that a protocol using non-vanishing-rate quantum low-density parity-check (LDPC) codes, combined with concatenated Steane codes, achieves constant space overhead and polylogarithmic time overhead, even when accounting for non-zero classical computation time. This protocol offers an improvement over existing constant-space-overhead protocols, which have polynomial time overhead using quantum LDPC codes and quasi-polylogarithmic time overhead using concatenated quantum Hamming codes. To ensure the completeness of this proof, we develop a technique called partial circuit reduction, which enables error analysis for the entire fault-tolerant circuit by examining smaller parts composed of a few gadgets. With this technique, we resolve a previously unaddressed logical gap in the existing arguments and complete the proof of the threshold theorem for the constant-space-overhead protocol with quantum LDPC codes. Our work highlights that the quantum-LDPC-code approach can realize FTQC with a negligibly small slowdown and a bounded overhead of physical qubits, similar to the code-concatenation approach, underscoring the importance of a comprehensive comparison of the future realizability of these two approaches.
2025年度
Dr. Shiro Tamiya NanoQT |
Polylog-time- and constant-space-overhead fault-tolerant quantum computation with quantum low-density parity-check codes | 2025年10月9日 |
Dr. Nedaa Alexandra Asbah CERN |
Exploring the Top Frontier: Latest ATLAS Results from Run-2 | 2025年9月29日 |
Mr. Guedong Park Seoul National University |
Robustness of Classical Shadows under Gate-Dependent Noise via Readout Error Deconvolution | 2025年9月16日 |
Dr. Kazuki Sakurai University of Warsaw |
Testing Quantum Mechanics at High-energy Colliders | 2025年9月1日 |
Dr. Hyukgun Kwon The University of Chicago |
Necessary and sufficient condition for unbiased estimation: application to metrology and learnability of general channel | 2025年4月3日 |
2024年度
Dr. Akira Miyazaki CNRS/IN2P3/IJCLab Universite Paris-Saclay |
Quantum dark optics of axions: how can dark matter axion generate quantized photons? | 2024年12月23日 |
Dr. Juergen Reuter DESY |
Multiboson Physics for BSM searches @ LHC & Future Colliders | 2024年11月18日 |
Dr. Gianluca Cavoto University of Roma “La Sapienza”and INFN |
Search for the X17 particle in 7Li(p,e+e-)8Be processes with the MEG-II detector | 2024年11月13日 |
Dr. Caroline Fengler Karlsruhe Institute of Technology |
Looking beyond the Standard Model with KATRIN - The neutrino mass and New Physics searches | 2024年10月28日 |
2023年度
Dr. H. Thankful Cromartie U.S. Naval Research Laboratory |
Detecting Gravitational Waves With Pulsar Timing: Updates from NANOGrav and the IPTA | 2024年2月27日 |
Prof. Gregor Kasieczka University of Hamburg |
The surrogate revolution: Generative models for fast detector simulation & more | 2024年1月12日 |
Dr. Le Hoang Nguyen University of Hamburg |
Result of BRASS-p searches for Hidden Photon Dark Matter | 2023年12月8日 |
Dr. Jorge de Blas University of Granada Prof. Roman Poeschl IJCLab, Orsay |
Global SMEFT Interpretation & Impact to Precision Measurements at future Higgs Factories Detector challenges and R&D roadmap for future Higgs Factories |
2023年12月5日 |
宮﨑 彬 CNRS/IN2P3/IJCLab Universite Paris-Saclay |
SPring-8 円形加速器を用いた背景重力波探索 | 2023年11月2日 |
Prof. Jianglai Liu, Prof. Ning Zhou and Prof. Ke Han Shanghai Jiao Tong University |
TDLI's quest to infinity | 2023年10月2日 |
音野 瑛俊 九州大学 |
FASER実験による衝突型加速器が生成するニュートリノの初観測と新粒子の探索 | 2023年8月10日 |
Michael Doser CERN |
Quantum Sensing for (low and high energy) particle physics | 2023年8月3日 |
幡谷 龍一郎 理化学研究所 |
行列式点過程の機械学習への応用 | 2023年6月2日 |
2022年度
Jenny List DESY |
Why should you care about the next collider now? | 2023年3月31日 |
Tobias Golling University of Geneva |
Generative models - opportunities in particle physics | 2023年3月31日 |
Andre Sopczak Czech Technical University in Prague |
Event Signatures with Light-Lepton Pairs and Taus at the LHC | 2023年3月15日 |
Tao Han Pittsburg University |
High Energy Physics Under The Higgs Lamppost | 2023年2月20日 |
白川 知功 理化学研究所 |
テンソルネットワーク法を基にした量子回路化法 | 2023年2月8日 |
岩崎 昌子 大阪公立大学 |
大型加速器を用いた素粒子実験への機械学習適用 | 2022年11月18日 |
山本 直樹 慶應義塾大学 |
量子機械学習の難しさと可能性 | 2022年11月14日 |
宮﨑 彬 ウプサラ大学 |
Axion search in the meV range via millimetre waves - plasma haloscope and coherent detection techniques | 2022年10月28日 |
Krzysztof Piotrzkowski UC Louvain |
Two-photon pair production at high energy colliders | 2022年9月14日 |
Randall W. Gladen 東京大学 |
Improving the abilities of HPGe detectors with machine learning and applications to positron-based spectroscopy | 2022年5月24日 |
2021年度
新田 龍海 ワシントン大学 |
ADMX experiment - Realization of “invisible” axion dark matter search with quantum amplifiers | 2021年12月21日 |
Panagiotis Spentzouris Fermilab Quantum Institute |
The Fermilab Quantum Science and Technology Program | 2021年11月18日 |
2020年度
Stefan Knirck Max Planck Institute for Physics |
Axion Searches - Experimental Review and Status of MADMAX | 2020年11月30日 |
風間 慎吾 名古屋大学素粒子宇宙起源研究所 |
Observation of Excess Electronic Recoil Events in XENON1T | 2020年7月8日 |
2019年度
Ping Yeh Google Santa Barbara |
Google's quantum computer and pursuit of quantum supremacy | 2019年9月25日 |
2018年度
竹本 享史 日立製作所 |
Hitachi CMOS Annealing Machine: Present Status and Future Prospect | 2019年2月12日 |
Wim Lavrijsen LBNL Heather Gray UC Berkeley/LBNL |
Introduction to Quantum Computing Recent developments in quantum computing and its application to high-energy physics |
2019年2月8日 |
Paolo Francavilla Universita & INFN Pisa Rui Zou University of Chicago |
Observation of the Higgs boson decay to bottom quarks: A journey into the quest, and prospects for the next challenges, Searching for Invisible Couplings to the Higgs Boson with the ATLAS Detector in Run II |
2018年12月3日 |
Philippe Schune Universite Paris - Saclay |
Micromegas detectors for the ATLAS NSW for the LHC upgrade | 2018年6月15日 |
Isabelle Wingerter CERN, LAPP |
The ATLAS upgrade for high luminosity LHC | 2018年5月7日 |
Maximilian J Swiatlowski University of Chicago |
SUSY search, Jet-substructure etc for quark/gluon separation, A new detector for the LHC called MilliQan | 2018年4月11日 |
2017年度
長谷川 慧 Fermilab |
LHC-CMS experiment -- commissioning and operation in 2017, and prospect for 2018 | 2017年12月22日 |
Peter Geltenbort Institut Laue-Langevin |
News from the ILL ultracold neutron physics program | 2017年6月28日 |
Ioannis Giomataris CEA-Saclay |
Trends in gaseous particle detectors and new physics | 2017年4月10日 |
Fernando Barreiro Simone Campana CERN |
ATLAS computing: the LHC Run-2 experience Software and computing evolution: the HL-LHC challenge |
2017年4月6日 |
2016年度
Vera Luth SLAC |
A challenge to Lepton Universality in B→D(*)τν Decays | 2017年3月31日 |
Daniel Froidevaux CERN |
Precision measurements of the Standard Model parameters at the LHC using Drell-Yan production of W and Z bosons: current status and plans for the future | 2017年3月22日 |
Rafael C. Lopes de Sa Fermilab |
Electroweak measurements at CMS and the status of the SM | 2017年1月13日 |
Douglas M. Gingrich University of Alberta |
Collider searches for non-perturbative low-scale gravity states | 2016年6月7日 |
Michael Benedikt Frank Zimmermann CERN |
Future Circular Colliders | 2016年5月23日 |
吉村 太彦 笹尾 登 岡山大学 |
Neutrino pair and photon beam for fundamental physics | 2016年4月28日 |
2015年度
Felix Sefkow DESY |
Imaging calorimeters for precision physics at the ILC | 2016年3月11日 |
Klaus Stefan Kirch スイス連邦工科大学チューリッヒ校 |
Precision particle physics at PSI | 2016年2月18日 |
Till Eifert CERN |
Searches for the supersymmetric partner of the top quark with the ATLAS Detector | 2015年10月19日 |
高橋 悠太 CERN |
CMS recent results & Higgs CP study using H->tau tau final state | 2015年10月2日 |
灰野 禎一 台湾中央研究院物理研究所 |
The new results from Alpha Magnetic Spectrometer (AMS) | 2015年9月9日 |
2014年度
Brian Petersen CERN |
Supersymmetry after LHC run 1 | 2015年3月16日 |
Heather Gray CERN |
The Art of the Impossible: Probing challenging Higgs channels at the LHC | 2015年2月12日 |
吉村 太彦 笹尾 登 岡山大学 |
ニュートリノ質量分光計画:理論と実験の進捗状況 | 2014年7月23日 |
高橋 史宜 東北大学 |
Implications of BICEP2 for cosmology and particle physics | 2014年4月16日 |
小栗 秀悟 KEK |
CMB偏光観測実験「GroundBIRD」 | 2014年4月16日 |
齋藤 智之 東京大学 |
Belle実験におけるb→s gammaの研究 | 2014年4月15日 |
2013年度
中島 康博 Lawrence Berkeley National Laboratory |
Daya Bay原子炉ニュートリノ実験における反電子ニュートリノ消失の精密測定 | 2013年10月9日 |
Ian Bird CERN |
Petabyte-scale computing for the LHC | 2013年10月4日 |
Jan Strube CERN |
SiD - a detector for the ILC | 2013年9月18日 |
本間 謙輔 広島大学 |
真空量子光学 | 2013年4月17日 |
藤原 真琴 TRIUMF & University of Calgary |
反物質で探る時空の物理:反水素原子の閉じ込めと分光 | 2013年4月5日 |
2012年度
Anatael Cabrera IN2P3, APC Laboratory CNRS/IN2P3 Universite Paris |
Reactor θ13: the Ultimate Measurement? | 2012年12月5日 |
Dmitri Denisov Fermilab |
Experiments at the Tevatron from the discovery of the top quark to the evidence for the Higgs boson | 2012年11月8日 |
今里 純 KEK |
J-PARC 実験:K中間子崩壊によるレプトンユニバーサリティの破れの探索 | 2012年6月28日 |
2011年度
江成 祐二 LPNHE Paris Universites VI & VII |
LAr Electromagnetic Calorimeter and Photon Physics | 2012年3年22日 |
末包 文彦 東北大学 |
Double Chooz実験によるニュートリノ振動解析の最新結果 | 2011年11月17日 |
細谷 裕 大阪大学 |
余剰次元におけるゲージ・ヒッグス統合とLHCでのシグナル | 2011年4月14日 |
渡利 泰山 東京大学 |
LHCと超弦理論の接点 | 2011年4月7日 |
2010年度
Anateal Cabrera IN2P3/CNRS-APC |
The Double Chooz Far Detector: almost ready | 2010年12月1日 |
Peter Geltenbort Institut Laue-Langevin |
Probing Early Universe Particle Physics with Neutrons at the Institut Laue-Langevin | 2010年4月5日 |