論文の概要: Systematic Crosstalk Mitigation for Superconducting Qubits via Frequency-Aware Compilation

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2008.09503v1
• Date: Fri, 21 Aug 2020 14:35:38 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-05-05 08:00:03.295113
• Title: Systematic Crosstalk Mitigation for Superconducting Qubits via Frequency-Aware Compilation
• Title（参考訳）: 周波数アウェアコンパイルによる超伝導量子ビットの系統的クロストーク緩和
• Authors: Yongshan Ding, Pranav Gokhale, Sophia Fuhui Lin, Richard Rines, Thomas Propson, Frederic T. Chong
• Abstract要約: 現在のNISQ(Noisy Intermediate-Scale Quantum)コンピュータにおける重要な課題の1つは、高忠実な量子ゲートを持つ量子システムを制御することである。 NISQコンピュータ上での短期量子プログラム実行時のクロストークノイズの理解と緩和のための体系的なアプローチを動機付けている。 本稿では,入力プログラムに従って量子ビット周波数を体系的に調整することで,周波数群集を緩和する汎用ソフトウェアソリューションを提案する。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 3.2460743209388094
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: One of the key challenges in current Noisy Intermediate-Scale Quantum (NISQ) computers is to control a quantum system with high-fidelity quantum gates. There are many reasons a quantum gate can go wrong -- for superconducting transmon qubits in particular, one major source of gate error is the unwanted crosstalk between neighboring qubits due to a phenomenon called frequency crowding. We motivate a systematic approach for understanding and mitigating the crosstalk noise when executing near-term quantum programs on superconducting NISQ computers. We present a general software solution to alleviate frequency crowding by systematically tuning qubit frequencies according to input programs, trading parallelism for higher gate fidelity when necessary. The net result is that our work dramatically improves the crosstalk resilience of tunable-qubit, fixed-coupler hardware, matching or surpassing other more complex architectural designs such as tunable-coupler systems. On NISQ benchmarks, we improve worst-case program success rate by 13.3x on average, compared to existing traditional serialization strategies.
• Abstract（参考訳）: 現在のNISQ(Noisy Intermediate-Scale Quantum)コンピュータにおける重要な課題の1つは、高忠実な量子ゲートを持つ量子システムを制御することである。 量子ゲートが故障する理由は多数あり、特にトランスモン量子ビットを超伝導するためには、隣接する量子ビット間の不必要なクロストークが周波数群衆と呼ばれる現象に起因する。 超伝導nisqコンピュータ上での短期量子プログラム実行におけるクロストークノイズの理解と緩和のための体系的アプローチを動機付ける。 本稿では,入力プログラムに従ってキュービット周波数を体系的に調整し,必要に応じて高いゲート忠実度を並列処理することで,周波数混雑を軽減するための一般的なソフトウェアソリューションを提案する。 その結果,チューナブルキュービット,固定結合型ハードウェアのクロストークレジリエンスが劇的に向上し,チューナブル結合型システムなど,他の複雑なアーキテクチャ設計と一致するか上回っていることがわかった。 NISQベンチマークでは、従来のシリアライズ戦略と比較して、最悪のプログラム成功率を平均13.3倍改善する。

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