論文の概要: Quasiprobability decompositions with reduced sampling overhead

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2101.09290v2
• Date: Wed, 10 Nov 2021 15:27:15 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-04-14 06:20:25.241667
• Title: Quasiprobability decompositions with reduced sampling overhead
• Title（参考訳）: サンプリングオーバーヘッド低減による準確率分解
• Authors: Christophe Piveteau, David Sutter, Stefan Woerner
• Abstract要約: 量子エラー軽減技術は、フォールトトレラントな量子エラー補正を必要とせずに、現在の量子ハードウェアのノイズを低減することができる。 本稿では, 準確率分解を雑音を考慮した方法で選択することを目的とした, 数学的最適化に基づく新しいアルゴリズムを提案する。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 4.38301148531795
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: Quantum error mitigation techniques can reduce noise on current quantum hardware without the need for fault-tolerant quantum error correction. For instance, the quasiprobability method simulates a noise-free quantum computer using a noisy one, with the caveat of only producing the correct expected values of observables. The cost of this error mitigation technique manifests as a sampling overhead which scales exponentially in the number of corrected gates. In this work, we present a new algorithm based on mathematical optimization that aims to choose the quasiprobability decomposition in a noise-aware manner. This directly leads to a significantly lower basis of the sampling overhead compared to existing approaches. A key element of the novel algorithm is a robust quasiprobability method that allows for a tradeoff between an approximation error and the sampling overhead via semidefinite programming.
• Abstract（参考訳）: 量子エラー軽減技術は、フォールトトレラントな量子エラー補正を必要とせずに、現在の量子ハードウェアのノイズを低減することができる。 例えば、準確率法はノイズのない量子コンピュータをノイズのないものを用いてシミュレートし、観測可能な値の正しい値しか生成しない。 この誤差軽減手法のコストは、補正ゲート数で指数関数的にスケールするサンプリングオーバーヘッドとして表される。 本研究では,疑似確率分解を雑音認識方式で選択することを目的とした,数理最適化に基づく新しいアルゴリズムを提案する。 これにより、既存のアプローチと比較してサンプリングオーバーヘッドが大幅に低減される。 このアルゴリズムの重要な要素は、近似誤差と半定値プログラミングによるサンプリングオーバーヘッドとのトレードオフを可能にする頑健な準確率法である。

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