論文の概要: Randomized Benchmarking with Stabilizer Verification and Gate Synthesis
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2102.13044v1
- Date: Thu, 25 Feb 2021 17:54:47 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-04-09 22:41:07.364949
- Title: Randomized Benchmarking with Stabilizer Verification and Gate Synthesis
- Title(参考訳): 安定化器検証とゲート合成によるランダム化ベンチマーク
- Authors: Ellen Derbyshire, Rawad Mezher, Theodoros Kapourniotis, Elham Kashefi
- Abstract要約: 我々はClifford randomized benchmarking (RB) を修正し、ハードウェアの制約をターゲットとしたRBスキームをインターリーブする。
また,ゲート合成ツールとインターリーブRBを組み合わせた,様々な非クリフォードゲートの特徴付け手法を開発した。
- 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: Recently, there has been an emergence of useful applications for noisy
intermediate-scale quantum (NISQ) devices notably, though not exclusively, in
the fields of quantum machine learning and variational quantum algorithms. In
such applications, circuits of various depths and composed of different sets of
gates are run on NISQ devices. Therefore, it is crucial to find practical ways
to capture the general performance of circuits on these devices. Motivated by
this pressing need, we modified the standard Clifford randomized benchmarking
(RB) and interleaved RB schemes targeting them to hardware limitations. Firstly
we remove the requirement for, and assumptions on, the inverse operator, in
Clifford RB by incorporating a tehchnique from quantum verification. This
introduces another figure of merit by which to assess the quality of the NISQ
hardware, namely the acceptance probability of quantum verification. Many
quantum algorithms, that provide an advantage over classical algorithms, demand
the use of Clifford as well as non-Clifford gates. Therefore, as our second
contribution we develop a technique for characterising a variety of
non-Clifford gates, by combining tools from gate synthesis with interleaved RB.
Both of our techniques are most relevant when used in conjunction with RB
schemes that benchmark generators (or native gates) of the Clifford group, and
in low error regimes.
- Abstract(参考訳): 近年、量子機械学習や変分量子アルゴリズムの分野では、特に排他的ではないが、ノイズの多い中間スケール量子(NISQ)デバイスに有用な応用が出現している。
このような用途では、様々な深さの回路と異なるゲートからなる回路がnisqデバイス上で実行される。
したがって、これらのデバイス上での回路の一般的な性能を捉えるための実用的な方法を見つけることが重要である。
この要求に応えて、標準の Clifford randomized benchmarking (RB) とインターリーブされた RB スキームをハードウェアの制約に合わせて修正した。
まず、量子検証からtehchniqueを組み込むことにより、clifford rb における逆作用素の要求、仮定を取り除いた。
これにより、NISQハードウェアの品質、すなわち量子検証の受理確率を評価する別のメリットの図が導入された。
古典的なアルゴリズムよりも有利な多くの量子アルゴリズムは、クリフォードゲートだけでなくクリフォードゲートの使用を要求する。
そこで,第2の貢献として,ゲート合成ツールとインターリーブRBを組み合わせた多種多様な非クリフォードゲートのキャラクタリゼーション手法を開発した。
どちらの手法も、クリフォード群のジェネレータ(またはネイティブゲート)をベンチマークするRBスキームと併用し、低エラー条件で使用する場合に最も有用である。
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