Constant-Overhead Fault-Tolerant Quantum Computation with Reconfigurable Atom Arrays

Quantum low-density parity-check (qLDPC) codes can achieve high encoding rates and good code distance scaling, providing a promising route to low-overhead fault-tolerant quantum computing. However, the long-range connectivity required to implement such codes makes their physical realization challenging. Here, we propose a hardware-efficient scheme to perform fault-tolerant quantum computation with high-rate qLDPC codes on reconfigurable atom arrays, directly compatible with recently demonstrated experimental capabilities. Our approach utilizes the product structure inherent in many qLDPC codes to implement the non-local syndrome extraction circuit via atom rearrangement, resulting in effectively constant overhead in practically relevant regimes. We prove the fault tolerance of these protocols, perform circuit-level simulations of memory and logical operations with these codes, and find that our qLDPC-based architecture starts to outperform the surface code with as few as several hundred physical qubits at a realistic physical error rate of $10^{-3}$. We further find that less than 3000 physical qubits are sufficient to obtain over an order of magnitude qubit savings compared to the surface code, and quantum algorithms involving thousands of logical qubits can be performed using less than $10^5$ physical qubits. Our work paves the way for explorations of low-overhead quantum computing with qLDPC codes at a practical scale, based on current experimental technologies

Trilhadora de arroz acionada por pedal: contribuição tecnológica para a sustentabilidade da agricultura familiar: redução do número de pessoas no trilhamento e do tempo de trilha do arroz.

Para melhorar a eficiência e o rendimento do trilhamento do arroz nas pequenas lavouras, a Embrapa Arroz e Feijão construiu e avaliou tecnicamente, uma trilhadora acionada por pedal, com maior capacidade que o método manual de trilhamento. Segundo pesquisa de campo, o rendimento médio horário do trilhamento manual sobre banca de madeira é de 30,5 Kg de arroz. Em ensaios em arroz de várzea, cultivar Formoso, a trilhadora a pedal, operada por duas pessoas, apresentou rendimento de 169 Kg/h, bem superior ao trilhamento manual.bitstream/item/80567/1/trilhadora5.pd

Impacto do efeito de ambiente comum em características morfométricas de tambaqui (Colossoma macropomum) avaliadas aos 6 e 12 meses de idade.

Dados de dezoito famílias criadas na Embrapa Pesca e Aquicultura, Palmas-TO, foram utilizados com o objetivo de analisar o impacto do ambiente comum em características morfométricas do tambaqui. Os animais foram criados separados por família e em densidades variáveis até os 5 meses de idade, quando então foram identificados e passaram a ser criados coletivamente em 4 viveiros escavados. As medidas morfométricas consideradas foram comprimento padrão, altura e área da cabeça, sendo obtidas, em média, aos 6 e 12 meses de idade, constituindo-se nas biometrias 1 e 2, respectivamente. Os componentes de variância e parâmetros de interesse foram estimados usando o método de Máxima Verossimilhança Restrita (REML), com a aplicação de 3 diferentes modelos estatísticos. A estimativa da proporção da variância do efeito de ambiente comum em relação à variância fenotípica (c2) para os diferentes modelos variou de 0,28 à 0,43 na biometria 1, e de 0,03 à 0,23 na biometria 2. Na biometria 1, houve indícios de confundimento entre os efeitos de ambiente comum e genético aditivo, resultando em herdabilidades subestimadas nos modelos que incluíram o efeito de ambiente comum. Na biometria 2, houve indícios de que o efeito de ambiente comum foi diluído. Com isso, concluiu-se que o efeito de ambiente comum pode ter impacto negativo na estimação da herdabilidade quando as diferenças ambientais não são controladas, mas que, por outro lado, esse efeito tende a reduzir com o avançar da idade do animal

Abanadora de sementes acionada por motor elétrico: contribuição tecnológica para sustentabilidade da agricultura familiar: redução de trabalho e do tempo de limpeza das sementes.

Para facilitar a limpeza proveniente das pequenas lavouras, a Embrapa Arroz e Feijão desenvolveu uma máquina abanadora acionada por motor elétrico com melhor desempenho que o método manual. Durante os testes foram necessárias duas operações para limpar o arroz com eficiência e uma para limpar o feijão. Em média de consegue limpar 474 Kg de arroz ou 1559 Kg de feijão por hora de operação.bitstream/item/80490/1/abanadora2.pd

Trilhadora de arroz com ventilador e peneira: contribuição tecnológica para sustentabilidade da agricultura familiar: redução de trabalho e do tempo de trilhamento de arroz.

A trilhadora de arroz com ventilador e peneira, acionada por motor, com maior rendimento que o método manual utilizado pelos produtores integrantes da agricultura familiar. O trilhamento manual, segundo pesquisa de campo, a capacidade média de trilhamento foi de 30,5 Kg/h. Operada por duas pessoas, apresentou capacidade de trilhamento superior ao rendimento no trilhamento manual realizado sobre bancas de madeira, ou seja, 117 Kg/h.bitstream/item/80563/1/trilhadora3.pd

Abanadora de sementes acionada por pedal: contribuição tecnológica para a sustentabilidade da agricultura familiar: redução de trabalho e do tempo de limpeza das sementes.

Para facilitar a limpeza de sementes provenientes das pequenas lavouras, a Embrapa Arroz e Feijão desenvolveu uma máquina abanadora acionada por pedal com melhor desempenho que o método manual com peneira, amplamente empregado pelos produtores. Na avaliação da abandonar, foram necessárias duas operações para limpar com eficiência o arroz e apenas uma para limpar o feijão. Os ensaios foram feitos em sementes possuindo 2,4 e 6% de impurezas. Em média a abanadora por pedal limpa 342 Kg de arroz ou 900 Kg de feijão por hora de operação.bitstream/item/80488/1/abanadora3.pd

Trilhadora de feijoeiro: contribuição tecnológica para a sustentabilidade da agricultura familiar: redução de trabalho e do tempo de trilhamento do feijoeiro.

Das operações utilizadas no feijoeiro, a colheita é uma das mais importantes, seja por seu elevado custo operacional como por refletir na produção e na qualidade do produto. Esta operação demanda grande parte da mão-de-obra destinada à produção nas pequenas lavouras que, em geral, emprega o trilhamento manual, batendo as plantas com malho para o desprendimento das sementes. Este método de trilhamento induz a uma baixa capacidade de trabalho e limita a expansão da área de cultivo. Apresentou capacidade de trilhamento de 176 Kg/h de trabalho, perda de sementes por deficiência de trilhamento de 1,9%, impurezas deixadas nas sementes de 1,5%, dano mecânico nas sementes de 6,5% e consumo de combustível de 1,7 l/h.bitstream/item/80559/1/trilhadora2.pd

Abanadora de sementes com ventilador e peneira acionada por motor: contribuição tecnológica para sustentabilidade da agricultura familiar: redução de trabalho e do tempo de limpeza das sementes.

Para facilitar a limpeza de sementes provenientes das pequenas lavouras a Embrapa Arroz e Feijão construiu e avaliou uma máquina abanadora de sementes, com ventilador e peneira, acionada por motor elétrico, baseando-se num projeto desenvolvido pelo International Rice Research Institute. Na avaliação da abanadora foram necessárias duas operações para limpar com eficiência o arroz e apenas uma para limpar o feijão. Com ventilador e peneira apresentou capacidade de limpar 394 Kg de arroz ou 732 Kg de feijão por hora de operação.bitstream/item/80486/1/abanadora1.pd