論文の概要: Benchmarking Hamiltonian Noise in the D-Wave Quantum Annealer
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2006.16421v3
- Date: Tue, 12 Jan 2021 04:40:38 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-05-12 03:19:49.938057
- Title: Benchmarking Hamiltonian Noise in the D-Wave Quantum Annealer
- Title（参考訳）: d波量子アニールにおけるハミルトン雑音のベンチマーク
- Authors: Tristan Zaborniak, Rog\'erio de Sousa
- Abstract要約: 量子アニール器のプログラムされたハミルトニアンに影響を及ぼす雑音の量をベンチマークする手法について述べる。
プログラムされたハミルトニアン集合の係数をゼロとする縮退の列は、ハミルトニアンパラメータ"in situ"に影響を与える雑音スペクトル密度を推定する。
DW_2000Q_6のベンチマークでは、フラックス量子ビットを形成する材料に固有のフラックスノイズの周波数依存性が1/f0.7$のハミルトンノイズに支配されている。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: Various sources of noise limit the performance of quantum computers by
altering qubit states in an uncontrolled manner throughout computations and
reducing their coherence time. In quantum annealers, this noise introduces
additional fluctuations to the parameters defining the original problem
Hamiltonian, such that they find the ground states of problems perturbed from
those originally programmed. Here we describe a method to benchmark the amount
of noise affecting the programmed Hamiltonian of a quantum annealer. We show
that a sequence of degenerate runs with the coefficients of the programmed
Hamiltonian set to zero leads to an estimate of the noise spectral density
affecting Hamiltonian parameters "in situ" during the quantum annealing
protocol. The method is demonstrated in D-Wave's lower noise 2000 qubit device
(DW_2000Q_6) and in its recently released 5000 qubit device
(Advantage_system1.1). Our benchmarking of DW_2000Q_6 shows Hamiltonian noise
dominated by the $1/f^{0.7}$ frequency dependence characteristic of flux noise
intrinsic to the materials forming flux qubits. In contrast,
Advantage_system1.1 is found to be affected by additional noise sources for low
annealing times, with underlying intrinsic flux noise amplitudes $2-3$ times
higher than in DW_2000Q_6 for all annealing times.
- Abstract（参考訳）: 様々なノイズ源は量子コンピュータの性能を制限し、量子ビット状態を制御不能に変化させ、コヒーレンス時間を短縮する。
量子異方体では、このノイズはハミルトン問題を定義するパラメータにさらなるゆらぎをもたらし、もともとプログラムされた問題から乱される問題の基底状態を見つける。
本稿では,量子アニーラのプログラムされたハミルトニアンのノイズ量を評価する手法について述べる。
プログラムされたハミルトニアン集合の係数をゼロにする縮退の列は、量子アニーリングプロトコルにおけるハミルトニアンパラメータの"in situ"に影響する雑音スペクトル密度の推定に繋がることを示す。
この方法は、D-Waveの低雑音2000キュービットデバイス(DW_2000Q_6)および最近リリースされた5000キュービットデバイス(Advantage_system1.1)で実証される。
dw_2000q_6のベンチマークでは、フラックス量子ビットを形成する材料固有のフラックスノイズの周波数依存性特性が1/f^{0.7}$で支配されるハミルトンノイズを示す。
対照的にAdvantage_system1.1は、全てのアニール時間に対してDW_2000Q_6よりも2〜3倍高い内在的なフラックスノイズ振幅を持つ、低アニール時間における追加ノイズ源の影響を受けている。
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