論文の概要: Mitigating noise in digital and digital-analog quantum computation

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2107.12969v3
• Date: Thu, 10 Oct 2024 14:41:57 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2024-10-11 14:28:16.780540
• Title: Mitigating noise in digital and digital-analog quantum computation
• Title（参考訳）: ディジタル・アナログ量子計算におけるノイズの緩和
• Authors: Paula García-Molina, Ana Martin, Mikel Garcia de Andoin, Mikel Sanz,
• Abstract要約: デジタルアナログ量子コンピューティング(DAQC)は、よりレジリエントな代替量子コンピューティングパラダイムを提供する。 DAQCは、特にプロセッササイズが大きくなるにつれて、デジタルアプローチを忠実に上回っている。 これらの結果は、NISQ時代の量子コンピューティングの代替手段としてDAQCを確立した。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
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• Abstract: Noisy Intermediate-Scale Quantum (NISQ) devices lack error correction, limiting scalability for quantum algorithms. In this context, digital-analog quantum computing (DAQC) offers a more resilient alternative quantum computing paradigm that outperforms digital quantum computation by combining the flexibility of single-qubit gates with the robustness of analog simulations. This work explores the impact of noise on both digital and DAQC paradigms and demonstrates DAQC's effectiveness in error mitigation. We compare the quantum Fourier transform and quantum phase estimation algorithms under a wide range of single and two-qubit noise sources in superconducting processors. DAQC consistently surpasses digital approaches in fidelity, particularly as processor size increases. Moreover, zero-noise extrapolation further enhances DAQC by mitigating decoherence and intrinsic errors, achieving fidelities above 0.95 for 8 qubits, and reducing computation errors to the order of $10^{-3}$. These results establish DAQC as a viable alternative for quantum computing in the NISQ era.
• Abstract（参考訳）: ノイズのある中間スケール量子(NISQ)デバイスは誤り訂正がなく、量子アルゴリズムのスケーラビリティを制限している。 この文脈において、デジタルアナログ量子コンピューティング(DAQC)は、単一量子ビットゲートの柔軟性とアナログシミュレーションの堅牢性を組み合わせることで、デジタル量子コンピューティングよりも優れた、より回復力のある代替量子コンピューティングパラダイムを提供する。 本研究は,デジタル・DAQCパラダイムとDAQCパラダイムの両方におけるノイズの影響について検討し,誤り軽減におけるDAQCの有効性を実証する。 量子フーリエ変換と量子位相推定アルゴリズムを、超伝導プロセッサにおける単一および2ビットノイズ源の幅広い範囲で比較する。 DAQCは、特にプロセッササイズが大きくなるにつれて、デジタルアプローチを忠実に上回っている。 さらに、ゼロノイズ外挿はDAQCをさらに強化し、デコヒーレンスと固有の誤差を緩和し、8キュービットに対して0.95以上の忠実度を達成し、計算誤差を10-3$に減らした。 これらの結果は、NISQ時代の量子コンピューティングの代替手段としてDAQCを確立した。

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