論文の概要: Optimized Quantum Compilation for Near-Term Algorithms with OpenPulse

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2004.11205v2
• Date: Sat, 9 May 2020 03:08:55 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-05-22 08:19:03.895235
• Title: Optimized Quantum Compilation for Near-Term Algorithms with OpenPulse
• Title（参考訳）: OpenPulseを用いた近距離アルゴリズムのための最適化量子コンパイル
• Authors: Pranav Gokhale, Ali Javadi-Abhari, Nathan Earnest, Yunong Shi, Frederic T. Chong
• Abstract要約: マイクロアーキテクチャレベルで直接制御を利用するコンパイラを導入し、量子プログラムの大幅な改善を実現する。 我々は、OpenPulse制御インタフェースを介して制御されるIBM量子コンピュータ上で、数百万の実験的ショットを用いて、我々の技術を検証する。 代表的なベンチマークでは、パルス制御技術は標準ゲートベースのコンパイルと比較して1.6倍低いエラー率と2倍速い実行時間を達成する。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 5.038480082598899
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: Quantum computers are traditionally operated by programmers at the granularity of a gate-based instruction set. However, the actual device-level control of a quantum computer is performed via analog pulses. We introduce a compiler that exploits direct control at this microarchitectural level to achieve significant improvements for quantum programs. Unlike quantum optimal control, our approach is bootstrapped from existing gate calibrations and the resulting pulses are simple. Our techniques are applicable to any quantum computer and realizable on current devices. We validate our techniques with millions of experimental shots on IBM quantum computers, controlled via the OpenPulse control interface. For representative benchmarks, our pulse control techniques achieve both 1.6x lower error rates and 2x faster execution time, relative to standard gate-based compilation. These improvements are critical in the near-term era of quantum computing, which is bottlenecked by error rates and qubit lifetimes.
• Abstract（参考訳）: 量子コンピュータは伝統的に、ゲートベースの命令セットの粒度でプログラマが操作する。 しかし、実際の量子コンピュータのデバイスレベル制御はアナログパルスによって行われる。 このマイクロアーキテクチャレベルで直接制御を利用するコンパイラを導入し、量子プログラムの大幅な改善を実現する。 量子最適制御とは異なり、我々のアプローチは既存のゲートキャリブレーションからブートストラップされ、その結果のパルスは単純である。 我々の技術はあらゆる量子コンピュータに適用でき、現在のデバイスで実現可能である。 我々は、OpenPulse制御インタフェースを介して制御されるIBM量子コンピュータ上で、数百万の実験的ショットを用いて、我々の技術を検証する。 代表的なベンチマークでは、パルス制御技術は標準ゲートベースのコンパイルと比較して1.6倍低いエラー率と2倍速い実行時間を達成する。 これらの改善は、エラー率と量子ビット寿命によってボトルネックとなる量子コンピューティングの短期的時代において重要である。

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